Spettroscopia di fluorescenza con luce polarizzata

Richiami Luce polarizzata linearmente (o piana): il vettore campo elettrico è orientato lungo una direzione fissa, ortogonale alla direzione di propagazione. Il suo modulo oscilla sinusoidalmente. z x y

Richiami Dipolo di transizione: Per analogia classica si può definire come lo “spostamento” di carica causato dalla transizione elettronica. Si dimostra che, in prima approssimazione, la probabilità per unità di tempo di una transizione elettronica è proporzionale a nel caso di eccitazione con luce non polarizzata, ed a per luce polarizzata linearmente (e=direzione della polarizzazione della luce).

Fotoselezione Eccitando un campione con luce polarizzata linearmente si portano nello stato eccitato prevalentemente le molecole con il dipolo di transizione (per l’assorbimento) orientato parallelamente alla direzione di polarizzazione. 0.5 1 -90 90 cos 2 (  )

Diffusione I movimenti diffusivi rendono casuali le orientazioni delle molecole eccitate.

Anisotropia dell’emissione Misurando la polarizzazione della luce emessa si determina la rapidità dei movimenti diffusivi (rispetto al tempo di vita di fluorescenza). Eccitazione I|| I Emissione

Campioni rigidi (anisotropia limite) Se mA è parallelo a mE : Altrimenti: L’anistropia limite è una proprietà del fluoroforo (e dipende dalla lunghezza d’onda di eccitazione).

Diffusione e decadimento dell’anisotropia Diffusione libera ed isotropa (sfera rigida): Diffusione limitata all’interno di un cono: q

Anisotropia statica Un’eccitazione continua può essere pensata come sovrapposizione di tanti impulsi di luce uno dopo l’altro. Nel caso più semplice:

Applicazioni Dinamica di macromolecole Transizioni conformazionali Processi di associazione Misure di microviscosità.

Distorsioni strumentali: il parametro G Il fluorimetro (in particolare i monocromatori) sono diversamente sensibili alle due polarizzazioni. Per correggere questo effetto si effettuano misure anche con il polarizzatore di eccitazione disposto orizzontalmente. In assenza di effetti strumentali Iov ed Ioo dovrebbero essere uguali (entrambi sono I) Eccitazione Iov Ioo Emissione

2a esperienza: transizioni di fase in doppi strati lipidici I fosfolipidi: 1-Palmitoil-2-Oleoil-sn-Glicero-3-Fosfocolina O Pallmitoil Oleoil fosfatidilcolina (POPC)

Doppi strati lipidici e liposomi

Transizione di fase gel-cristallo liquido