طیف سنجی رامان با استفاده از نانو ذرات نقره

طیف سنجی رامان با استفاده از نانو ذرات نقره

اشتراک گذاری در email
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp
گروهی از محققان دانشگاه Hyderabad هند با استفاده از روش طیف سنجی افزایش یافته سطحی رامان (SERS) و ایجاد ساختارهای سه بعدی خاص توانسته‌اند تشخیص مولکولی در موارد با غلظت پایین را بهبود ببخشند. آن‌ها نانو سیم‌های سیلیکونی را توسط نانو ذرات نقره لایه نشانی کرده‌اند. سپس با بهینه سازی سیستم خود توانسته‌اند مولکول‌های موجود در غلظت‌های میکرومولار را تشخیص دهند. برا اطلاع از جزئیات روش با ما همراه باشید.
طیف سنجی رامان با استفاده از نانو ذرات نقره

فهرست مطالب

متن خبر

امروزه کاربرد فناوری نانو در داروسازی و کاربردهای نانوتکنولوژی در پزشکی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از این رو شناسایی و توصیف مولکول­‌های مختلف اهمیت بسیار زیادی دارد. طیف سنجی رامان روشی شناخته شده برای شناسایی مولکول‌­ها است که از پراکندگی نور لیزر استفاده می‌­کند. اما در مورد نمونه‌­های رقیق، به دلیل حجم کم مولکول­‌ها سیگنال ضعیفی مشاهده می‌­شود. در این خصوص باید از روش‌­های بهبود سیگنال به نویز رامان استفاده کرد.

طیف سنجی افزایش یافته سطحی رامان (SERS) روشی است که از میدان­‌های الکترومغناطیسی برای بهبود پراکندگی رامان استفاده می­‌کند. با استفاده از این روش حساسیت تشخیص در مورد رنگ­دانه‌­های استاندارد مانندR6G  (Rhodamine 6G) بیش از یک میلیارد برابر افزایش پیدا می‌­کند.

این بار تیمی از محققان دانشگاه Hyderabad هند توانسته‌­اند تشخیص مولکولی در مواد با غلظت پایین را بهبود ببخشند. آن‌ها با لایه نشانی نانوسیم‌­ها توسط نانوذرات، سطح سیگنال اندازه­‌گیری شده توسط طیف ­سنجی رامان را افزایش داده‌­اند.

این تیم نانوسیم­‌های سیلیکونی را که به صورت عمودی تراز شده‌­اند، توسط نانوذرات نقره لایه نشانی کرده­ و یک ساختار سه بعدی ایجاد کرده‌­اند. نتایج تحقیق نشان می­‌دهد که ساختار مورد استفاده، سطح طیف پراکندگی رامان برای پروتئین سیتوزین (cytosine protein) و آمونیوم پرکلرات (ammonium perchlorate) را با ضریب صد هزار برابر افزایش داده‌اند.

یکی از نویسندگان مقاله می‌­گوید: ما می‌­توانیم تراکم این نانوسیم‌­ها را با استفاده از علم شیمی بهبود دهیم. اگر تراکم زیادی از نانوسیم‌­ها دارید، می‌­توانید نانوذرات نقره بیشتری روی زیر لایه قرار دهید و  به این طریق حساسیت زیر لایه را افزایش دهید.

استفاده از نانوساختارهای لازم برای روش SERS هم چنان یک چالش برای این حوزه است. ساخت این سازه­‌ها به صورت سه بعدی با نانوسیم‌­های سیلیکونی به دلیل عملکرد بهتر و سطح زیاد قابل استفاده، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. اما تولید نانوسیم­‌های سیلیکونی همچنان هزینه زیادی دارد.

این تیم توانسته است راهی ارزان­‌تر برای ساخت نانوسیم‌­های سیلیکونی پیدا کند. آن‌ها از تکنیکی به نام electroless etching (نوعی روش شیمیایی که برای زبر کردن سطوح نانوساختار­های فلزی استفاده شده است) برای تولید طیف گسترده ای از نانوسیم‌­ها استفاده کرده­‌اند. آن‌ها این سیم­‌ها را توسط نانوذرات نقره با تراکم­‌های مختلف و کنترل شده پوشش داده‌­اند که باعث افزایش سطح نانوسیم‌ها می‌­شود.

آن‌ها بعد از بهینه سازی سیستم خود برای تشخیص رنگدانه رودامین در سطح نانومولار، حساسیت رامان را با ضریب ده هزار تا صد هزار برابر افزایش دادند. هم چنین با استفاده از این ساختار توانستند غلظت سیتوزین (نوکلئوتید موجود در DNA) و آمونیوم پرکلرات (یک مولکول با پتانسیل شناسایی مواد منفجره) را به ترتیب در غلظت‌­های بسیار پایین ۵۰ و ۱۰ میکرومولار تشخیص دهند.

محققان بر این باورند که ممکن است به زودی شناسایی ترکیبات در غلظت‌­های با مقیاس نانومولار یا حتی پیکومولار انجام شود. تحقیقات مختلفی مانند انجام آزمایش با نانوذرات مختلف مانند طلا، افزایش تیزی نانوسیم‌­ها یا آزمایش این ساختارها برای مولکول­‌های مختلف، مواردی هستند که در آینده باید انجام شوند.

منبع

۱- https://zaya.io/nf1lm

0
افکار شما را دوست دارم، لطفا نظر دهیدx
()
x