Forskere bruger SERS-teknologi til nøjagtigt at overvåge enkelt-molekylets diffusionsadfærd

Et forskerhold ledet af prof. Yang Liangbao fra Hefei Institutes of Physical Science ved det kinesiske videnskabsakademi har brugt overfladeforstærket Raman-spektroskopi (SERS) til nøjagtigt at overvåge diffusionsadfærden af ​​et enkelt molekyle i subnanometerrummet.

Undersøgelsen blev offentliggjort i The Journal of Physical Chemistry Letters .

SERS-teknologi, en meget følsom og selektiv analytisk teknik, muliggør analyse på enkelt molekyleniveau ved at inducere et resonansfænomen på en metaloverflade, der markant forbedrer det molekylære Raman-signal. Langtidsovervågning af umærkede enkeltmolekyler er dog stadig en udfordring.

I denne undersøgelse brugte forskerne den fremragende fototermiske effekt af guld nanorods til at konstruere hotspot-strukturer med en spaltestørrelse på ~ 1,0 nm ved hjælp af laserrekonstruktion.

Det konstruerede hotspot gav ikke kun fremragende SERS-forbedring, men fangede også aktivt målmolekylerne, hvilket muliggjorde realtidsovervågning og analyse af diffusionsadfærden af ​​krystallinske violette enkeltmolekyler.

"Dette gjorde det muligt for os at observere den blinkende adfærd af enkeltkrystallinske violette molekyler i varigheder på op til fire minutter ved hjælp af dynamisk overfladeforstærket Raman-spektroskopi," sagde Yan Wuwen, et medlem af teamet.

Ved at kombinere density functional theory (DFT) beregninger og SERS-kortlægningsresultater konkluderede de, at de enkeltkrystallinske violette molekyler kan være indespærret i sub-nanometer rum.

Denne undersøgelse giver en unik måde at forstå molekylære interaktioner, kemiske reaktioner og biomolekylers adfærd.

Flere oplysninger: Wuwen Yan et al., Real-Time Monitoring of a Single Molecule in Sub-nanometer Space by Dynamic Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, The Journal of Physical Chemistry Letters (2023). DOI:10.1021/acs.jpclett.3c02276

Journaloplysninger: Journal of Physical Chemistry Letters

Leveret af Chinese Academy of Sciences