基于表面声波的Ag纳米粒子聚合,用于表面增强的拉曼光谱检测多巴胺
Jin Oh Park1, Yongheum Choi2, Hyeong Min Ahn1
1Digital Health Care R&D Department, Korea Institute of Industrial Technology (KITECH), 89, Yangdaegiro-gil, Ipjang-myeon, Seobuk-gu, Cheonan, 31056, Republic of Korea; Department of Biomedical Engineering, Korea University, 145, Anam-ro, Seongbuk-gu, Seoul, 02841, Republic of Korea.
Analytica chimica acta
|December 6, 2023
概括
本研究介绍了一种快速,无标签的表面增强拉曼光谱 (SERS) 方法,使用表面声波 (SAW) 进行银纳米粒子 (AgNP) 聚类. 该技术可以通过创建稳定的等离子体热点来实现对多巴胺 (DA) 等生物标志物的超敏感检测.
科学领域:
- 纳米技术 纳米技术
- 频谱学是一种光谱学.
- 生物标志物检测检测 生物标志物检测
背景情况:
- 多巴胺 (DA) 是一种关键的神经递质,与帕金森病和精神分裂症有关.
- 表面增强的拉曼光谱 (SERS) 正在探索生物标志物检测,但在纳米结构开发方面面临挑战,包括可复制性和热点生成.
- 现有的SERS方法需要复杂的制造,化学标签,并且耗时.
研究的目的:
- 开发一种简单,快速和可重复的方法来创建SERS活性纳米结构.
- 为了使用SERS,使生物标志物的无标签检测成为可能.
- 克服目前用于SERS的等离子体纳米结构制造的局限性.
主要方法:
- 利用表面声波 (SAW) 诱导50纳米银纳米粒子 (AgNPs) 的聚合.
- 优化SAW参数 (疏水处理,功率调制) 以控制AgNP聚合和热点形成.
- 评估了使用4-mercaptobenzoic acid和多巴胺 (DA) 作为分析物的SERS活性基质.
主要成果:
- 通过SAW诱导的聚合,通过SAW诱导的聚合实现了密集的AgNP集群 (∼2200 AgNP μm−2) 与稳定的纳米间隙 (∼1.5 nm).
- 证明了对4 - 墨本酸的超敏感检测到1.14 pM.
- 成功检测到多巴胺 (DA) 高达4.28nM,具有高线性 (R2 = 0.99).
结论:
- SAW 诱导的 AgNP 聚类提供了一个快速的,现场的,无标签的 SERS 传感平台.
- 该技术产生了广泛的等离子热点,适用于超敏感分子检测.
- 这种方法显示出用于检测包括神经递质在内的多种生物标志物的巨大潜力.
