Nueva sonda ayuda a detectar macromoléculas biológicas en aguas profundas

profundidades marinas

Se obtuvo con éxito el espectro Raman de biomoléculas en respiraderos de filtración fría de aguas profundas

El fenómeno de la vida químicamente sintetizada en el entorno extremo de las profundidades marinas es un punto crítico de investigación internacional en la ciencia de las profundidades marinas y las ciencias de la vida.

Sin embargo, debido a la concentración extremadamente baja de macromoléculas orgánicas, como los metabolitos extracelulares sintetizados por los productos químicos de las profundidades marinas y el complejo entorno circundante, hasta el momento no existe una tecnología de detección in situ.

Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el Prof. Zhang Xin del Instituto de Oceanología de la Academia China de Ciencias (IOCAS), con investigadores del Instituto de Física, ha desarrollado un nuevo tipo de sonda de inserción de dispersión Raman (RiP-SERS) para detectar macromoléculas biológicas de aguas profundas.

La sonda se basó en el nanomaterial desarrollado anteriormente, que supera la tecnología de detección de espectroscopia Raman mejorada de superficie (SERS) en el entorno de aguas profundas resistente a alta presión, baja temperatura, alto contenido de sal y fluidos turbios.

Los investigadores diseñaron este nuevo tipo de RiP-SERS y ajustaron el sustrato SERS en la posición de enfoque del láser Raman (la distancia era de 3 ± 0,5 mm). En los respiraderos de filtraciones frías de Formosa Ridge en el Mar de China Meridional, utilizaron ROV Faxian equipado con el sistema RiP-SERS para lograr la prueba de resistencia a la presión para el sustrato SERS.

detección SERS

Imagen: Diagrama conceptual de la detección SERS in situ de la comunidad microbiana en respiraderos de filtración fría en aguas profundas: diseño conceptual de RiP-SERS en el lado derecho del panel; foto de detección in situ de RiP-SERS en el lado izquierdo del panel. Crédito: Applied Surface Science (2023)

Además, usaron RiP-SERS para obtener datos espectrales Raman de moléculas de bioinformación en la interfaz de sedimentos de agua de mar de los respiraderos de filtración fría de Haima, y descubrieron que la interfaz del bioma marino era rica en acetil-CoA, β-caroteno y cuatro aminoácidos. El éxito de este experimento añade un nuevo método para la futura detección biomolecular en aguas profundas.

"El sustrato SERS se puede usar para la detección de macromoléculas en sistemas industriales complejos porque puede resistir un entorno complejo de filtración fría en aguas profundas (presión, salinidad, pH y presencia de sales metálicas)", dijo Wang Siyu, primer autor del estudio.

"Este es otro avance después de que el equipo desarrollara las sondas RiP-Cs, RiP-Pw, RiP-Hv y RiP-Gh", dijo el profesor Zhang, co-autor del estudio.

El estudio fue publicado en Applied Surface Science: In situ surface-enhanced Raman scattering detection of biomolecules in the deep ocean

Etiquetas: SondaDetecciónMacromolécula

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