Forskere foreslår speciel nano-lomme til overfladeforstærket Raman-spektroskopi-spredningsdetektion

Forskergruppen af ​​Yang Liangbao ved Institute of Health and Medical Technology, Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), Chinese Academy of Science (CAS) har for nylig udviklet en overfladeforstærket Raman-spektroskopi (SERMS) metode til automatisk at fange målmolekyler i AgNP/MoS₂ nano-lommer, som muliggør meget følsom og langvarig dynamisk detektering af nogle kemiske reaktionsprocesser.

Resultaterne blev offentliggjort i Analytical Chemistry og valgt som forside.

Surface-enhanced Raman Spectroscopy (SERS) er en slags molekylær spektroskopi med hurtige, meget følsomme og fingeraftryksidentifikationsegenskaber.

"Denne forskning er baseret på vores tidligere SERS-undersøgelser," sagde prof. Yang Liangbao, "som vi har beskæftiget os med i årevis."

I dette eksperiment dækkede holdet en enkeltlags nanopartikelfilm med stort område med et todimensionelt materiale kaldet MoS₂ , og oprettede en AgNP/MoS₂ nano "lomme". Denne nano-lomme blev derefter placeret på målmolekylerne, der skulle testes. Ved hjælp af en multi-fysisk feltmodel og finite element simuleringsmetode analyserede holdet fordelingen af ​​elektrisk feltforbedring af AgNP/MoS₂ nano-lommestruktur i både opløsning og luft, såvel som den dynamiske proces med opløsningsfordampning.

De fandt ud af, at nanolommen ikke kun havde en høj tæthed af hotspots, men også havde evnen til aktivt at fange molekyler. Sammenlignet med en enkeltlags Ag NP-film, tilføjelsen af ​​MoS₂ bremset fordampningen af ​​opløsningen, forlængede vinduet for SERS-detektion og yderligere forstærket det elektriske felt. Denne struktur muliggjorde høj følsomhed og stabilitet i dynamisk SERS-detektion i op til 8 minutter.

Derudover kan denne struktur bruges til påvisning af antitumorlægemidler og overvågning af strukturelle ændringer af xanthin i serum.

De relaterede metoder forventes at være mere anvendelige til in-situ detektion af stoftransformationer eller anden kemisk reaktionskinetik i biologiske systemer, ifølge holdet.

Flere oplysninger: Siyu Chen et al., Udvikling af et MoS₂ /Ag NP Nanopocket til at fange målmolekyler til overfladeforbedret Raman-spredningsdetektion med langtidsstabilitet og høj følsomhed, analytisk kemi (2023). DOI:10.1021/acs.analchem.3c00665

Journaloplysninger: Analytisk kemi

Leveret af Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences