Entendendo a Espectrofotometria: Conceitos Básicos e Aplicações na Nanobiotecnologia

A observação espectroscópica de amostras é algo corriqueiro na rotina laboratorial; microbiologia, química, física e claro: na nanobiotecnologia também! As bases dos conceitos físicos de óptica estão diretamente ligados com as análises realizadas em ensaios de quantificação de proteínas, atividades e cinética enzimáticas, e de análise de nanopartículas.

Conceitos Fundamentais

Desde os primeiros anos de estudo, aprendemos os conceitos básicos de óptica e seu funcionamento. No contexto da espectrofotometria, temos um feixe de luz que incide sobre uma amostra contida em uma cubeta de quartzo. Parte dessa luz será transmitida pela amostra, enquanto outra parte será absorvida.

A absorbância é um conceito crucial, representando a proporção de luz que é absorvida por um material. Este conceito é complementado pela transmitância, que indica a quantidade de luz que atravessa a amostra. A partir desses princípios, chegamos à Lei de Lambert-Beer, fundamental para as análises espectrofotométricas.

A Lei de Lambert-Beer estabelece que a quantidade de luz absorvida ou transmitida por uma solução é diretamente proporcional à concentração do soluto e à espessura da solução. Para mais detalhes sobre como os pesquisadores chegaram a essa conclusão, você pode consultar recursos como o site da UFGRS.

A natureza da luz

A luz é uma radiação eletromagnética e apresenta diferentes tipos de comprimentos de onda: raios gama, raios x, ultravioleta, luz visível, infravermelho, micro-ondas e ondas de rádio.

(Imagem: Brasil Escola)

O espectrofotômetro - o equipamento responsável pelas principais análises espectroscópicas, pode analisar amostras com alguns destes tipos de comprimento de onda; como por exemplo o UV-VIS analisa nos espectros ultravioleta e visível, UV-VIS-NIR analisa além dos mencionados no UV-VIS, também o infravermelho. Mas como, exatamente, ele funciona?

Funcionamento do Espectrofotômetro

O espectrofotômetro apresenta alguns componentes essenciais como pode-ser observar na imagem abaixo.

• A fonte de luz - essencial, normalmente é uma lâmpada de tungstênio ou de iodeto, e vai ser responsável pela emissão de luz em todos os espectros.

• A fenda de entrada é responsável pela entrada controlada do feixe de luz, impedido que ela se disperse antes de passar pelo dispositivo de dispersão, e consequentemente a fenda de saída, tem uma função semelhate; porém ela controla o comprimento de onda escolhido e que irá ser transmitida para a amostra na cubeta.Ou seja, os monocromadores têm como função regular a transmissão da luz isolando um um comprimento de onda.

• A luz transmitida então é lida pelo detector que irá enviar os resultados para o software no computador acoplado ao equipamento e/ou no display do equipamento.

Considerações Finais

Esses fundamentos básicos, apesar de simples, são essenciais para a compreensão de conceitos mais complexos que serão explorados em futuras discussões. A compreensão detalhada desses princípios é crucial para avançar em áreas como a nanobiotecnologia, onde a precisão e a interpretação correta dos dados espectrofotométricos são vitais.