INDIVIDUELE MOLECULEN VAN NADERBIJ BEKEKEN
Frans C. De Schryver, Steven De Feyter en Johan Hofkens
Katholieke Universiteit Leuven, Departement Scheikunde, Celestijnenlaan 200F, 3001 Leuven
Chemici hebben altijd gezocht naar methoden die het mogelijk maken om atomen en moleculen te 'zien'. Dankzij diffractietechnieken is het reeds geruime tijd mogelijk om, zij het dan onrechtstreeks, moleculen te 'visualiseren'. Technieken op basis van diffractie laten echter niet toe om onder ambiënte omstandigheden individuele moleculen te 'bekijken'. Met de ontwikkeling van enerzijds het domein van één molecule confocale fluorescentie spectroscopie ( Xie 1998) en anderzijds “scanning probe” microscopie zoals scanning near field optical microscopie (SNOM)( N.F. van Hulst 1997), atomaire krachtmicroscopie (AFM) (Foster 1988) en de raster-tunnelmicroscoopie (engl.: scanning tunneling microscopy: STM) (Binnig et al., 1982,De Feyter 2000) is daar echter verandering in gekomen. In deze bijdrage illustreren we het gebruik van deze technieken om de visualisering, ordening en dynamische processen van moleculen aan oppervlakken te bestuderen).
G. Binnig, H. Rohrer, Helv. Phys. Acta, 1982, 49, 57
S. De Feyter, A. Gesquière, M.M.Abdel-Mottaleb, K. Grim, F.C. De Schryver, C Meiners, M. Sieffert, S. Valiyaveettil, K. Müllen, Accounts of Chemical Research,.33 (8), 520-531 (2000)
J. S. Foster, J. E. Frommer, Nature, 1988, 333, 542
N.F. van Hulst, M.F. Garcia-Parajo, M.H.P. Moers, J.-A. Veerman, A.G.T. Ruiter, 1997, J. Struct. Biol. 119, 222
X. S. Xie, J. K. Trautman, 1998, Annu. Rev. Phys. Chem 49, 441
Schema van het college
1; Hoe kan je een beeld maken van je omgeving principe van optische waarneming optische microscopie
fluorescentie detectie
2. waarom “single molecule” detectie
3. Confocale single molecule detectie en toepassingen 4.”Scanning probe microscopy” het principe:
5. “Scanning near field”: het doorbreken van de diffractie limiet principe
6. Atomaire kracht microscopie: moleculen voelen principe
enkele toepassingen
7. “Scanning tunneling microscopy”: subatomaire resolutie principe
enkele toepassingen “imaging” dynamica reactiviteit
de presentatie kan worden gevonden op
http://www.chem.kuleuven.ac.be/research/mds/lectures_&_seminars.htm
Examen vragen.
1.Met welke technieken kan je moleculen visualiseren? Waarom de verschillende alternatieven? Wat zijn hun mogelijkheden en begrenzingen?
2.”Scanning probe microscopy” staat voor een familie van technieken. Wat hebben zij gemeen en wat zijn hun verschillen?
3.In STM moet de tip op enkel Ångstrom van het atomair vlak substraat gebracht worden. Waarom en welke informatie is er eigenlijk aanwezig in het verkregen beeld?
