Otras técnicas de espectroscopía Raman

Existen varias técnicas diseñadas para aumentar la sensibilidad de la espectroscopía Raman. Algunas de ellas requieren una configuración especial o modificaciones en el espectrómetro Raman, lo que las hace más complicadas de aplicar. Sin embargo, algunas sólo requieren una preparación de la muestra ligeramente diferente para beneficiarse de una mayor intensidad de la señal. Al aumentar la intensidad de la señal Raman mediante estas técnicas, se pueden examinar moléculas más pequeñas, como cadenas individuales de ADN e incluso moléculas individuales.

La espectroscopía Raman intensificada por superficies es una de las técnicas Raman más populares, ya que es fácil de realizar y sólo requiere una preparación de la muestra ligeramente diferente. La SERS se realiza colocando la muestra sobre una superficie de vidrio que contiene nanopartículas, normalmente de plata, oro o aluminio.

Las nanopartículas óptimas, su tamaño y el grosor de la superficie son únicos para cada muestra, por lo que se requiere cierta experimentación para encontrar la configuración adecuada. Sin embargo, una vez creada la superficie ideal para el experimento, la intensidad de la señal Raman puede aumentar hasta 10¹⁰.

En lugar de utilizar nanopartículas metálicas, se puede conseguir el mismo efecto con una fina capa de grafeno. Esta técnica se denomina espectroscopía Raman intensificada por grafeno (GERS). Al igual que con la SERS, la GERS puede aumentar enormemente la intensidad de la señal Raman.

Otra técnica Raman es la espectroscopía Raman intensificada por punta (TERS). Esta técnica utiliza una sonda con una punta muy pequeña (10-50 nm) para escanear la superficie de la muestra. Esto crea una señal Raman muy fuerte que se localiza cerca de la punta de la sonda.

Esto permite analizar las muestras con un detalle increíble, lo que hace que esta técnica sea extremadamente útil para analizar moléculas biológicas o incluso para visualizar átomos individuales en la superficie de una muestra. Sin embargo, esta técnica requiere modificar el espectrómetro Raman, por lo que es mucho más difícil de configurar. Además, no es muy adecuada para estudiar muestras más grandes.

Existen muchas otras técnicas que pueden utilizarse con la espectroscopía Raman para aumentar la señal Raman. Así que, dependiendo del experimento que se necesite realizar, puede merecer la pena buscar alguna de estas opciones.

La fluorescencia es el enemigo de la espectroscopía Raman, por lo que es importante tratar de evitarla. Para ello, se puede aumentar la longitud de onda del láser. En la espectroscopía Raman típica, se utiliza un láser de 785 nm si la muestra es fluorescente; sin embargo, a veces esta longitud de onda no es suficiente para evitar todo rastro de fluorescencia.

Para asegurarse de que la muestra no emite fluorescencia, se puede utilizar un láser infrarrojo cercano de 1064 nm. Sin embargo, el uso de este láser supone un reto adicional. Un espectrómetro Raman típico utiliza una red de difracción para dispersar la luz a través de un detector CCD. Sin embargo, el CCD funciona mejor para detectar luz con longitudes de onda más cortas. El detector CCD no es lo suficientemente sensible para detectar la luz producida al utilizar un láser de 1064 nm.

Esto significa que el espectrómetro Raman debe ser modificado para ser utilizado con un láser de 1064 nm. Después de que la luz interactúe con la muestra, se envía a un interferómetro en lugar de a una red de difracción. Los interferómetros están formados por una serie de espejos móviles que hacen que la luz interactúe consigo misma. Estas interacciones permiten que la luz sea detectada rápidamente por un detector de germanio refrigerado por nitrógeno líquido.

El uso de un interferómetro produce un conjunto de datos diferente en comparación con la dispersión de la luz con una red de difracción, por lo que se utiliza una operación matemática denominada transformada de Fourier para convertir los datos en el espectro Raman típico. Este nuevo conjunto de espectrómetros se denomina espectrómetro FT-Raman, ya que la transformada de Fourier desempeña un papel clave en la técnica.