Новый метод SERS для захвата целевых молекул

Исследователи под руководством профессора Ян Лянбао из Хэфэйских институтов физических наук Китайской академии наук разработали метод высокочувствительного детектирования с помощью поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS). Для этого они создали многослойную пленку из наночастиц, между слоями которой естественным образом образовались зазоры менее трёх нанометров. Благодаря функции нанокапиллярного насоса целевые молекулы автоматически захватывались в эти малые зазоры.

Результаты опубликованы в журнале Advanced Optical Materials.

Суть метода

• Исследователи построили трёхслойную структуру из плёнки наночастиц серебра с использованием метода жидкость-жидкостной интерфейсной сборки.
• Естественные зазоры между слоями составили 1–3 нанометра, создав большое количество "горячих точек" (hot spots).
• Из-за нанонасосного эффекта, генерируемого этими малыми зазорами, целевой раствор спонтанно поднимался через нанозаторы, активно захватывая целевые молекулы.
• Это привело к значительному усилению сигнала молекул для чувствительного детектирования.

Преимущества и применение

• По сравнению с традиционным SERS-методом в сухом состоянии, новая методика позволяет целевым молекулам эффективнее проникать в "горячие точки".
• Предел обнаружения снижен на 2–3 порядка величины.
• Метод предоставляет платформу для динамического обнаружения следовых количеств веществ и был успешно применён для отслеживания изменений материала во время связывания сперматозоида и яйцеклетки.
• Результаты открывают новый способ активной доставки целевых молекул в оптимальные "горячие точки" и могут быть использованы для сверхчувствительного детектирования или мониторинга биологических систем в областях трансформации материалов, клеточного поведения или химической кинетики.