一个尺寸确定的生长规则使得保存良好的白银-黄金核心-纳米立方体可用于可靠的表面增强拉曼散射生物分析

科学领域:

• 纳米技术纳米技术
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 传统的表面增强拉曼散射 (SERS) 基板在灵敏度,稳定性和均性方面存在局限性.
• 银金芯纳米立方体 (Ag@Au NCs) 提供高SERS活性和稳定性,但由于形成期间的核心蚀刻,难以均合成.

研究的目的:

• 通过了解和控制黄金沉积,开发一种合成保存良好Ag@AuNCs的方法.
• 为敏感的生物分析创建一个高度可复制和稳定的SERS基材.
• 为了展示这种SERS平台在用于疾病诊断的便携式生物传感器中的应用.

主要方法:

• 研究了金沉积在银纳米立方体 (AgNCs) 上的三种不同的生长模式.
• 建立了一个以尺寸决定的生长规则,有利于完整的Ag@AuNCs的层表轴生长.
• 将统一的Ag@AuNC组装到有序的2D基板中,并将它们与SERS生物传感器盒子的基于DNA的检测集成.

主要成果:

• 确定了层表轴生长作为合成较大的AgNCs中的保存良好Ag@AuNCs的唯一模式,防止核心蚀刻.
• 实现了Ag@Au NC,具有优异的分批一致性,长时间的化学稳定性 (>180天),以及高的SERS活性 (增强因子>10^7).
• 开发了一种便携式SERS生物传感器弹,证明了在人体血中进行多重miRNA分析的高信号可重复性 (RSD=4.96%).

结论:

• 尺寸确定增长规则使SERS应用可靠合成统一和稳定的Ag@AuNC.
• 开发的SERS生物传感器平台显示出用于准确和可靠的疾病诊断的巨大潜力,例如宫癌分期.
• 模块化弹设计为各种生物医学应用提供了多功能性.