RU182459U1 - SUBSTANCE FOR DETECTING BIOLOGICAL MACROMOLECULES AND COMPLEXES OF RADIONUCLIDES IN WATER BASED ON GIANT COMBINATION SCATTERING - Google Patents
SUBSTANCE FOR DETECTING BIOLOGICAL MACROMOLECULES AND COMPLEXES OF RADIONUCLIDES IN WATER BASED ON GIANT COMBINATION SCATTERING Download PDFInfo
- Publication number
- RU182459U1 RU182459U1 RU2017143165U RU2017143165U RU182459U1 RU 182459 U1 RU182459 U1 RU 182459U1 RU 2017143165 U RU2017143165 U RU 2017143165U RU 2017143165 U RU2017143165 U RU 2017143165U RU 182459 U1 RU182459 U1 RU 182459U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- layer
- complexes
- radionuclides
- biological macromolecules
- Prior art date
Links
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 title claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 title description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 84
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 14
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 4
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 3
- 101000674278 Homo sapiens Serine-tRNA ligase, cytoplasmic Proteins 0.000 description 3
- 101000674040 Homo sapiens Serine-tRNA ligase, mitochondrial Proteins 0.000 description 3
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 3
- 102100040516 Serine-tRNA ligase, cytoplasmic Human genes 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- -1 for example Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 238000004416 surface enhanced Raman spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 125000005289 uranyl group Chemical group 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 229910002007 uranyl nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 1
- 239000002717 carbon nanostructure Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- WYICGPHECJFCBA-UHFFFAOYSA-N dioxouranium(2+) Chemical compound O=[U+2]=O WYICGPHECJFCBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000001017 electron-beam sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AAORDHMTTHGXCV-UHFFFAOYSA-N uranium(6+) Chemical compound [U+6] AAORDHMTTHGXCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/65—Raman scattering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Использование: для детектирования биологических макромолекул и комплексов радионуклидов. Сущность полезной модели заключается в том, что подложка для детектирования биологических макромолекул и комплексов радионуклидов в воде на основе гигантского комбинационного рассеяния представляет собой трехслойную структуру, первый слой которой выполнен в виде планарной подложки, второй слой выполнен из углеродных наностенок, состоящих из листов графена, расположенных преимущественно перпендикулярно поверхности подложки, третий слой выполнен в виде пленки из золота толщиной 50-200 нм, при этом второй слой выполнен толщиной от 100 нм до 10 мкм с толщиной наностенок от 0,3 до 10 нм, удельной плотностью расположения наностенок на подложке от 5 до 20 мкм-2, эффективной площадью поверхности 3-40 мкм2 на 1 мкм2 планарной подложки и разбросом параметров высоты наностенок не более 20% от среднего значения. Технический результат - обеспечение возможности равномерного усиления локального электромагнитного поля по поверхности подложки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Область техникиTechnical field
Полезная модель относится к области технологий материалов и аналитической технике. Новизна подложки для детектирования биологических макромолекул и комплексов радионуклидов в воде состоит в использовании углеродных наностенок, декорированных наночастицами золота, для обеспечения равномерности сигнала гигантского комбинационного рассеяния по подложке, а также для обеспечения высокого коэффициента усиления и воспроизводимости сигнала.The utility model relates to the field of material technology and analytical technology. The novelty of the substrate for the detection of biological macromolecules and complexes of radionuclides in water is the use of carbon nanowires decorated with gold nanoparticles to ensure uniformity of the signal of giant Raman scattering across the substrate, as well as to provide high signal gain and reproducibility.
Полезная модель может быть применена для измерения концентрации биологических макромолекул и соединений радионуклидов в водных растворах с пределом детектирования на уровне наномоль/литр, что представляет ценность для ряда областей промышленности, таких как атомная энергетика и биомедицинская диагностика.The utility model can be used to measure the concentration of biological macromolecules and radionuclide compounds in aqueous solutions with a detection limit of nanomol / liter, which is valuable for a number of industries, such as nuclear energy and biomedical diagnostics.
Уровень техникиState of the art
На данный момент из уровня техники известно большое количество примеров разработки подложек для спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) света с целью увеличения коэффициента усиления и снижения затрат на производство. Ключевой особенностью таких подложек является неровность поверхности в нанометровом масштабе, причем применяются как решения в виде металлических поверхностей, так и в виде металлических коллоидных частиц, металлических пленок на диэлектриках и металлических матрицах. В качестве металла для подложек в большинстве случаев используют золото и серебро.At the moment, a large number of examples are known from the prior art of the development of substrates for giant Raman spectroscopy (GCR) of light in order to increase the gain and reduce production costs. A key feature of such substrates is the surface roughness on a nanometer scale, and solutions are used both in the form of metal surfaces and in the form of metal colloidal particles, metal films on dielectrics and metal matrices. In most cases, gold and silver are used as the metal for substrates.
В качестве материала подложек может использоваться бумага разного типа с нанесением на нее специальных растворов красителей и коллоидных растворов серебра, а также тонкие хроматографические пластинки. Другим вариантом реализации может быть обработанная фильтрующая бумага, покрытая слоем золота или серебра, а также целлюлоза.Various types of paper can be used as the substrate material with the application of special dye solutions and colloidal silver solutions, as well as thin chromatographic plates. Another embodiment may be treated filter paper coated with a layer of gold or silver, as well as cellulose.
Широко применяется подход к проведению ГКР с применением т.н. "сэндвичей", т.е. структур, в которых ГКР-активная молекула находится между макроскопической подложкой и металлической коллоидной частицей (патенты US №6149868 A, US №6861263 В2). В этом случае открывается возможность улучшения коэффициента усиления ГКР-активности, т.к. появляется дополнительное электрическое поле между двумя компонентами "сэндвича". Геометрия подложек также является темой многих работ. Из уровня техники известно, что подложка, может быть составлена из нескольких металлических слоев (пленок), разделенных между собой слоем диэлектрика, (патент US №7242470 В2), а также известно, что многослойная структура подложки может иметь специальную регулярную геометрию, приспособленную для анализа, в том числе, биологических образцов (патент US №20130038870 А1). Другим вариантом подложки может быть подложка из регулярного массива наноструктур (патент US №7460224 В2). Другими конфигурациями подложек, известных из уровня техники являются следующие: металлическая подложка с единичной нанопроволкой (J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 758-762), подложка, основанная на нанопроволоках (патент US №7158219 В2), на основе платформы с вибрирующими наностержнями (патент US №20110188034 А1). Подобные структуры обеспечивают высокий коэффициент усиления локального поля, позволяющий проводить детектирование вплоть до уровня единичных молекул, однако сложны в изготовлении и зачастую не обеспечивают воспроизводимости сигнала от подложки к подложке.Widely applied approach to the conduct of GKR using the so-called sandwiches, i.e. structures in which the SERS active molecule is located between the macroscopic substrate and the metal colloidal particle (US patent No. 6149868 A, US No. 6861263 B2). In this case, it becomes possible to improve the gain of the SERS activity, since an additional electric field appears between the two components of the sandwich. The geometry of substrates is also the subject of many works. It is known from the prior art that a substrate can be composed of several metal layers (films) separated by a dielectric layer (US patent No. 7242470 B2), and it is also known that the multilayer structure of the substrate can have a special regular geometry adapted for analysis , including biological samples (US patent No. 201330038870 A1). Another embodiment of the substrate may be a substrate of a regular array of nanostructures (US patent No. 7460224 B2). Other substrate configurations known in the art are as follows: a metal substrate with a single nanowire (J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 758-762), a substrate based on nanowires (US patent No. 7158219 B2), based on the platform with vibrating nanorods (US patent No. 20110188034 A1). Such structures provide a high local field gain, which allows detection up to the level of single molecules, but they are difficult to manufacture and often do not provide reproducibility of the signal from substrate to substrate.
Для обеспечения большей удельной площади поверхности, воспроизводимости сигнала и биосовместимости актуальным является использованием углеродных наноматериалов, в частности, оксида графена (CN 102590173) и углеродных нанотрубок (WO 2011068999). Наиболее близким решением является ГКР-подложка на основе углеродных нанотрубок, покрытых наночастицами металла, например, золота, серебра или платины (WO 2011068999). Указанное решение основано на использовании геометрии и распределения электронной плотности в углеродных нанотрубках для обеспечения заданных характеристик локального поля при нанесении частиц с плазмонным резонансом, что является важным для оптимизации проводимости структуры на наномасштабе. В подложке использованы натрубки диаметром 1-40 нм и длиной 1 нм-10 мкм. Применение наноструктурированных подложек с углеродными нанотрубками, имеющими узкое распределение по геометрическим характеристикам благодаря отработанным в других областях техники технологическим процессам, позволяет достичь воспроизводимости свойств подложек и, как следствие, распределения локального поля, что является принципиальным для детектирования сигнала ГКР. В заявке (WO 2011068999) указано, что при использовании сложных методов детектирования (например, с помощью зонда атомно-силового микроскопа) можно достичь высокого усиления сигнала и проводить детектирование на уровне единичных молекул, что, однако, невозможно сделать при анализе сигнала от ансамбля молекул, адсорбированных на подложку, с использованием стандартной техники для детектирования сигнала комбинационного рассеяния. Работоспособность модели демонстрируется на тестовом аналите-родамине, обладающем электронным поглощением в области плазмонного резонанса наночастиц, что само по себе обеспечивает усиление сигнала комбинационного рассеяния за счет резонансного возбуждения. При этом намного более актуальным для практических применений является детектирование биологических макромолекул (например, белков), у которых электронное поглощение в видимой области спектра отсутствует. Будучи основанной на применении углеродных наноматериалов (наностенок) и обладая преимуществами указанного решения, заявляемая подложка является более простой в изготовлении и заточена, прежде всего, на детектирование молекул и комплексов металлов с отсутствием резонанса поглощения в видимой области. Так, при росте нанотрубок используется дополнительный катализатор, т.е. сначала на подложку, например, кремний, наносится слой катализатора в несколько нанометров, например железо, никель, кобальт. Обычно используются металлы переходных групп. После чего данный образец помещается в CVD реактор, где и происходит рост нанотрубок из катализатора. При росте наностенок, используемых в данной полезной модели, отсутствует стадия нанесения катализатора. Также после роста катализатор практически невозможно удалить и для многих биологических применений катализаторы являются токсичными. Далее, контроль ориентации нанотрубок, а также их диаметра, имеет важное значение для обеспечения максимального коэффициента усиления, однако данная процедура сложна технически. При росте наностенок достаточно варьировать параметры плазмы, что приводит к разной морфологии, и как следствие к разным оптическим характеристикам всей системы. Также в процессе изготовления подложек на основе углеродных наностенок используется коммерчески доступное магнетронное распыление, в то время как для покрытия нанотрубок используется ALD технология (атомно-слоевое осаждение), которая позволят покрывать их на всю длину, либо коллоидные растворы, которые достаточно тяжело равномерно наносить.To provide a larger specific surface area, signal reproducibility and biocompatibility, the use of carbon nanomaterials, in particular graphene oxide (CN 102590173) and carbon nanotubes (WO 2011068999), is relevant. The closest solution is a GCR substrate based on carbon nanotubes coated with metal nanoparticles, for example, gold, silver or platinum (WO 2011068999). This solution is based on the use of the geometry and distribution of electron density in carbon nanotubes to ensure the specified characteristics of the local field when applying particles with plasmon resonance, which is important for optimizing the conductivity of the structure at the nanoscale. The substrate used tubes with a diameter of 1-40 nm and a length of 1 nm-10 μm. The use of nanostructured substrates with carbon nanotubes, which have a narrow distribution in geometric characteristics due to the technological processes developed in other fields of technology, makes it possible to achieve reproducibility of the properties of the substrates and, as a consequence, the distribution of the local field, which is crucial for detecting the SERS signal. In the application (WO 2011068999) it is indicated that when using complex detection methods (for example, using an atomic force microscope probe), it is possible to achieve high signal amplification and detect at the level of single molecules, which, however, cannot be done when analyzing the signal from an ensemble of molecules adsorbed onto a substrate using standard techniques for detecting a Raman signal. The efficiency of the model is demonstrated on a test rhodamine analyte, which has electronic absorption in the plasmon resonance region of nanoparticles, which in itself provides amplification of the Raman signal due to resonant excitation. Moreover, the detection of biological macromolecules (for example, proteins) in which there is no electronic absorption in the visible region of the spectrum is much more relevant for practical applications. Based on the use of carbon nanomaterials (nanowalls) and possessing the advantages of this solution, the inventive substrate is simpler to manufacture and sharpened, primarily, on the detection of metal molecules and complexes with no absorption resonance in the visible region. So, with the growth of nanotubes, an additional catalyst is used, i.e. first, a catalyst layer of several nanometers, for example, iron, nickel, cobalt, is deposited on a substrate, for example, silicon. Metals of transition groups are commonly used. Then this sample is placed in a CVD reactor, where the nanotubes from the catalyst grow. With the growth of the nanowalls used in this utility model, there is no stage of catalyst deposition. Also, after growth, the catalyst is practically impossible to remove and for many biological applications, the catalysts are toxic. Further, monitoring the orientation of nanotubes, as well as their diameter, is important to ensure maximum gain, however, this procedure is technically complicated. With the growth of nanowalls, it is sufficient to vary the plasma parameters, which leads to different morphologies, and as a result to different optical characteristics of the entire system. Also, in the process of manufacturing substrates based on carbon nanowires, commercially available magnetron sputtering is used, while ALD technology (atomic layer deposition) is used to coat nanotubes, which will allow them to be coated over the entire length, or colloidal solutions, which are quite difficult to apply uniformly.
Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure
Задача полезной модели - разработка структуры подложки, обеспечивающей детектирование количественного содержания биологических макромолекул, в частности, белков, а также комплексов радионуклидов, в частности, координационных соединений урана(VI), в воде или водном растворе, при их концентрациях в диапазоне от наномоль/литр до микромоль/литр с использованием калибровочной кривой.The objective of the utility model is to develop a substrate structure capable of detecting the quantitative content of biological macromolecules, in particular proteins, as well as complexes of radionuclides, in particular, uranium (VI) coordination compounds, in water or an aqueous solution, at their concentrations in the range from nanomole / liter to micromol / liter using a calibration curve.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является равномерное усиление локального электромагнитного поля по поверхности подложки при облучении его лазерным излучением видимого диапазона для детектирования сигнала гигантского комбинационного рассеяния адсорбированных молекул аналита и воспроизводимость сигнала в разных точках одной подложки и от подложки к подложке.The technical result provided by the claimed utility model is the uniform amplification of the local electromagnetic field over the surface of the substrate when it is irradiated with laser radiation of the visible range to detect a signal of giant Raman scattering of adsorbed analyte molecules and signal reproducibility at different points on the same substrate and from substrate to substrate.
Таким образом, заявляемая подложка за счет использования наностенок из графена (слоев графена), а также наличия определенной морфологии наностенок, характеризующейся их толщиной и высотой, обеспечивает высокую чувствительность определения биологических макромолекул и комплексов радионуклидов в водном растворе с использованием метода ГКР. Кроме того, подложки являются стабильными на воздухе не менее, чем 2 суток.Thus, the claimed substrate due to the use of nanowalls of graphene (graphene layers), as well as the presence of a specific morphology of nanowalls, characterized by their thickness and height, provides high sensitivity for the determination of biological macromolecules and complexes of radionuclides in an aqueous solution using the GCR method. In addition, the substrates are stable in air for at least 2 days.
Поставленная задача решается тем, что подложка для детектирования биологических макромолекул и комплексов радионуклидов в воде на основе гигантского комбинационного рассеяния представляет собой трехслойную структуру, первый слой которой выполнен в виде планарной подложки, второй слой выполнен из углеродных наностенок, состоящих из листов графена, расположенных преимущественно перпендикулярно поверхности подложки, третий слой выполнен в виде пленки из золота толщиной 50-200 нм, при этом второй слой выполнен толщиной от 100 нм до 10 мкм с толщиной наностенок от 0.3 до 10 нм, удельной плотностью расположения наностенок на подложке от 5 до 20 мкм-2, эффективной площадью поверхности 3-40 мкм2 на 1 мкм2 планарной подложки (получаемой посредством использования 1 г углерода ~ на 1000 м2) и разбросом параметров высоты наностенок не более 20% от среднего значения.The problem is solved in that the substrate for detecting biological macromolecules and complexes of radionuclides in water based on giant Raman scattering is a three-layer structure, the first layer of which is made in the form of a planar substrate, the second layer is made of carbon nanowalls consisting of sheets of graphene, located mainly perpendicularly surface of the substrate, the third layer is made in the form of a film of gold with a thickness of 50-200 nm, while the second layer is made with a thickness of 100 nm to 10 μm with t lschinoy nanostenok from 0.3 to 10 nm, specific density nanostenok location on the substrate of 5 to 20 m 2, an effective surface area of 3-40 m 2 per 1 m 2 of the planar substrate (obtained by using 1 g of carbon ~ 1000 m 2) and the spread of the height parameters of the nanowalls is not more than 20% of the average value.
Решение данной задачи достигается за счет использования подложки, покрытой углеродными наностенками, декорированными золотыми наночастицами, что обеспечивает большую удельную площадь поверхности, равномерное распределение локального электромагнитного поля, создаваемого наночастицами золота, а также высокий коэффициент усиления электромагнитного поля вблизи подложки за счет плазмонных свойст наночастиц и электронного взаимодействия наночастиц с углеродными наностенками. При этом для детектирования молекул-аналитов используется сигнал комбинационного рассеяния света, который усиливается за счет локального поля вблизи подложки.The solution to this problem is achieved through the use of a substrate coated with carbon nanowalls decorated with gold nanoparticles, which provides a large specific surface area, uniform distribution of the local electromagnetic field generated by gold nanoparticles, as well as a high electromagnetic field gain near the substrate due to plasmonic properties of nanoparticles and electronic interactions of nanoparticles with carbon nanowalls. In this case, a Raman signal is used to detect analyte molecules, which is amplified by a local field near the substrate.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Заявляемая полезная модель поясняется следующими фигурами, где на фиг. 1 схематично изображена заявляемая кювета; на фиг. 2 приведено изображение подложки, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии; на фиг. 3 приведено изображение подложки с нанесенным образцом (БСА, 1 мкмоль/литр), полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии; на фиг. 4 приведено изображение спектра комбинационного рассеяния белка бычьего сывороточного альбумина в концентрации 1 мкмоль/литр; на фиг. 5 приведено изображение спектра комбинационного рассеяния нитрата уранила в концентрации 100 нмоль/литр.The claimed utility model is illustrated by the following figures, where in FIG. 1 schematically depicts the claimed cell; in FIG. 2 shows an image of a substrate obtained by scanning electron microscopy; in FIG. 3 shows an image of a substrate with a deposited sample (BSA, 1 μmol / liter) obtained using scanning electron microscopy; in FIG. 4 shows a Raman spectrum of a bovine serum albumin protein at a concentration of 1 μmol / liter; in FIG. Figure 5 shows the Raman spectrum of uranyl nitrate at a concentration of 100 nmol / liter.
Позициями на схеме обозначены: 1 - кремниевая подложка (первый слой), 2 - углеродные наноструктуры (наностенки) (второй слой), 3 - золотое покрытие (пленка, состоящая из нанокристаллитов золота) (третий слой).The positions in the diagram indicate: 1 - silicon substrate (first layer), 2 - carbon nanostructures (nanowalls) (second layer), 3 - gold coating (film consisting of gold nanocrystallites) (third layer).
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
Подложка представляет собой трехслойную структуру. Первый слой 1 представляет из себя планарную плоскую подложку, например, из диэлектрика, или металла. В качестве подложки могут быть выбраны материалы, которые имеют температуру плавления выше 400°С, например, кварц, кремний, титан, никель и др. На подложку в процессе газофазного осаждения наносятся углеродные структуры 2 из углеродосодержащей среды. В качестве процесса газофазного осаждения могут использоваться такие процессы как «горячая» нить, СВЧ разряд, ВЧ разряд, индуктивно-связанная плазма, комбинированная с емкостно-связанной плазмой. В качестве источника углерода могут выступать следующие газы: метан, ацителен, пропан. Также могут использоваться смеси указанных газов с азотом, аргоном, водородом. В данном случае использовалось плазмохимического осаждение в разряде постоянного тока в атмосфере метана с водородом. Время получения данных структур может варьироваться от нескольких минут до 30 часов. В результате такого осаждения были получены структуры, состоящие из sp2 углерода, которые располагаются практически перпендикулярно поверхности и состоят из графеновых слоев. Данные структуры могут быть охарактеризованы удельной поверхностью, латеральным размером единичных наностенок, толщиной наностенок (количеством графеновых листов), общей толщиной пленки. Параметры пленки могут варьироваться. Высота углеродных структур или толщина второго слоя (измеряя от поверхности подложки до поверхности металлической пленки) может быть в диапазоне от 100 нм до 10 мкм; средняя длинна наностенок варьируется в диапазоне от 100 нм до 10 мкм; толщина ребер (единичного углеродного листа) варьируется от 0.3 до 10 нм. Для нанесения слоя металла 3, который будет приводить к усилению оптического сигнала могут быть использоваться самые различные методы, такие как атомно-слоевое осаждение, термическое испарение, магнетронное распыление, распыление электронным лучом и др. Оптимальным технологическим процессом является нанесение тонкой металлической пленки магнетронным распылением мишени. При этом скорость распыления, а также температура подложки может варьироваться в широких пределах. Скорость распыления мишени варьируется от 0.05 нм/с до 5 нм/с, температура подложки при напылении может варьироваться от -50 до 1000°С, время напыления составляет от 1 до 10000 секунд.The substrate is a three-layer structure. The
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
На поверхность подложки равномерно наносится и высушивается водная суспензия исследуемого вещества. Для нанесения вещества могут быть использованы разные методы, такие как нанесение капли и ее высушивание, капание на вращающуюся подложку, опускание подложки в раствор и др. После испарения жидкости готовая к исследованию подложка помещается под лазерный луч спектрометра, где подвергается стандартной процедуре измерений. Для исследования биологических макромолекул, например, белков, и комплексов радионуклидов, например, координационых соединений урана(VI), могут быть использованы разные длины волн, например, 532 и 633 нм, при этом для каждой длины волны необходимо получение отдельной калибровочной кривой. Измерения могут выполняться на коммерчески доступных лазерных микроскопах, например, Nanofinder-S (SolInstruments, Белоруссия), LabRAM или Т64000 (Horiba Jobin-Yvon, Япония-Франция), inVia (Renishaw, Великобритания) и др. Предпочтительным является использование объектива и настроек фокусировки, позволяющих измерять сигнал из лазерного пятна размером около 10 мкм для оптимального усреднения сигнала по «горячим точкам» и во избежание эффекта «мерцания». Детектирование сигнала осуществляется использованием CCD-камеры или ФЭУ, для определения концентрации образца в растворе необходимо предварительное измерение калибровочной кривой (зависимости интенсивности характеристичной линии в спектре комбинационного рассеяния от концентрации вещества). Для определения интенсивности спектры следует измерить не менее чем в 10 точках и усреднить. Для контроля качества подложек рекомендуется провести предварительные тесты на 1) равномерность распределения точек с наиболее высоким коэффициентом усиления сигнала по подложке путем его картирования, 2) воспроизводимость интенсивности сигнала при заданной концентрации от подложки к подложке. An aqueous suspension of the test substance is uniformly applied and dried on the surface of the substrate. Various methods can be used for applying a substance, such as applying a droplet and drying it, dripping onto a rotating substrate, lowering the substrate into a solution, etc. After evaporating the liquid, the substrate ready for investigation is placed under the laser beam of the spectrometer, where it is subjected to the standard measurement procedure. To study biological macromolecules, for example, proteins, and complexes of radionuclides, for example, coordination compounds of uranium (VI), different wavelengths, for example, 532 and 633 nm, can be used, and for each wavelength, a separate calibration curve must be obtained. Measurements can be performed on commercially available laser microscopes, for example, Nanofinder-S (SolInstruments, Belarus), LabRAM or T64000 (Horiba Jobin-Yvon, Japan-France), inVia (Renishaw, UK), etc. Use of a lens and focus settings is preferable. allowing to measure the signal from a laser spot about 10 microns in size for optimal averaging of the signal over the "hot spots" and to avoid the effect of "flicker". The signal is detected using a CCD camera or PMT; to determine the concentration of a sample in a solution, a preliminary measurement of the calibration curve is necessary (the dependence of the intensity of the characteristic line in the Raman spectrum on the concentration of the substance). To determine the intensity, the spectra should be measured at least 10 points and averaged. To control the quality of the substrates, it is recommended to carry out preliminary tests for 1) the uniform distribution of points with the highest signal gain over the substrate by mapping it, 2) the reproducibility of the signal intensity at a given concentration from the substrate to the substrate.
Пример.Example.
Для реализации заявляемого решения были изготовлены подложки, которые были использованы для детектирования тестовой биологической макромолекулы (бычьего сывороточного альбумина, БСА); и детектирования иона уранила UO2 2+ в воде.To implement the proposed solution, substrates were made that were used to detect a test biological macromolecule (bovine serum albumin, BSA); and detecting a uranyl ion UO 2 2+ in water.
Подложки изготавливались следующим образом. Пластина из полированного кремния толщиной 100 мкм помещалась в камеру установки плазменного осаждения в разряде постоянного тока (Podlovchenko, В.I., Krivchenko, V.A., Maksimov, Y.М., Gladysheva, Т.D., Yashina, L.V., Evlashin, S.А., & Pilevsky, А.А. (2012). Specific features of the formation of Pt (Cu) catalysts by galvanic displacement with carbon nanowalls used as support. Electrochimica Acta, 76, 137-144). Рабочую камеру одновременно наполняли газами H2 и СН4, скорости подачи которых составляли 10 л/ч и 1 л/ч, соответственно. Давление рабочей смеси газов в камере составляло 150 торр. Осаждение углеродных структур на ее поверхности осуществляли в процессе нагрева подложки до температуры 1000°С в течение 30 минут.The substrates were made as follows. A plate of polished silicon with a thickness of 100 μm was placed in the chamber of a plasma deposition unit in a direct current discharge (Podlovchenko, B.I., Krivchenko, VA, Maksimov, Y.M., Gladysheva, T.D., Yashina, LV, Evlashin, S .A., & Pilevsky, A.A. (2012). Specific features of the formation of Pt (Cu) catalysts by galvanic displacement with carbon nanowalls used as support. Electrochimica Acta, 76, 137-144). Simultaneously working chamber filled with gases H 2 and CH 4, the feed rate of which is 10 l / h and 1 l / h, respectively. The pressure of the working gas mixture in the chamber was 150 torr. The deposition of carbon structures on its surface was carried out in the process of heating the substrate to a temperature of 1000 ° C for 30 minutes.
Далее подложку с синтезированными на ее поверхности углеродными структурами помещали в камеру установки магнетронного распыления в разряде постоянного тока (Krivchenko, V.A., Evlashin, S.A., Mironovich, K.V., Verbitskiy, N.I., Nefedov, A., 
На полученные подложки наносили 5 мкл водного раствора содержащего тестовый аналит - белок бычий сывороточный альбумин (БСА) в диапазоне концентрации от 10 нмоль/литр до 100 мкмоль/литр или нитрат уранила в диапазоне концентрации от 10 нмоль/литр до 10 мкмоль/литр, после чего подложки высушивали и помещали для измерений на конфокальный микроскоп Nanofinder-S (Solinstruments, Беларусь). Изображение подложки с нанесенным образцом (БСА, 1 мкмоль/литр), полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии, приведено на фиг. 3, из которой можно видеть, что образец равномерно распределен по поверхности подложки. Лазерное излучение длинны волны 633 нм, по мощности не превосходящее 10 мВт, с помощью объектива 40× увеличением фокусировали на поверхности образца с исследуемым веществом. После чего объектив микроскопа был использован для сбора отраженного излучения, содержащего компоненты усиленного сигнала от исследуемого вещества. Собранное излучение пропускали через спектральную систему с целью удаления из спектра компоненты, связанной с релеевским рассеянием. После чего отфильтрованное излучение фокусировали на детектор (CCD-камеру) для последующего преобразования в цифровой формат. Время накопления сигнала в одной точке составляло 3 с, измерения для каждой концентрации проводили не менее чем в 10 точках. Обработку спектров выполняли в программе Origin версии 9.0.On the obtained substrates, 5 μl of an aqueous solution containing a test analyte - bovine serum albumin protein (BSA) in a concentration range from 10 nmol / liter to 100 μmol / liter or uranyl nitrate in a concentration range from 10 nmol / liter to 10 μmol / liter was applied after whereby the substrates were dried and placed for measurements on a Nanofinder-S confocal microscope (Solinstruments, Belarus). An image of a substrate with a deposited sample (BSA, 1 μmol / liter) obtained by scanning electron microscopy is shown in FIG. 3, from which it can be seen that the sample is uniformly distributed over the surface of the substrate. Laser radiation with a wavelength of 633 nm, not exceeding 10 mW in power, was focused using a 40 × magnification lens on the surface of the sample with the substance under study. After that, the microscope objective was used to collect reflected radiation containing components of the amplified signal from the test substance. The collected radiation was passed through a spectral system in order to remove components associated with Rayleigh scattering from the spectrum. After that, the filtered radiation was focused on the detector (CCD camera) for subsequent conversion to digital format. The signal accumulation time at one point was 3 s; measurements for each concentration were carried out at no less than 10 points. The spectra were processed in the Origin version 9.0 program.
На основе измерений спектров от образцов с заранее известной концентрацией детектируемой молекулы (БСА или уранила) была получена калибровочная кривая, представляющая из себя зависимость отношения интенсивности наиболее яркой спектральной линии от концентрации аналита. Калибровочная для измеренных образцов была линейна в двойном логарифмическом масштабе. Спектры БСА (1 мкмоль/литр) и уранила (10 мкмоль/литр), полученный с использованием описанной методики, приведены на фиг. 4 и фиг. 5, соответственно. Оцененный предел детектирования составил 1 нмоль/литр.Based on the measurements of the spectra of the samples with a known concentration of the detected molecule (BSA or uranyl), a calibration curve was obtained that represents the dependence of the intensity ratio of the brightest spectral line on the analyte concentration. The calibration gauge for the measured samples was linear on a double logarithmic scale. The spectra of BSA (1 μmol / liter) and uranyl (10 μmol / liter) obtained using the described procedure are shown in FIG. 4 and FIG. 5, respectively. The estimated detection limit was 1 nmol / liter.
Таким образом, была продемонстрирована высокая чувствительность и возможность количественного определения белковых макромолекул и соединений радионуклидов (на примере уранила UO2 2+) в водном растворе.Thus, high sensitivity and the possibility of quantitative determination of protein macromolecules and radionuclide compounds (using the example of uranyl UO 2 2+ ) in an aqueous solution were demonstrated.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143165U RU182459U1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | SUBSTANCE FOR DETECTING BIOLOGICAL MACROMOLECULES AND COMPLEXES OF RADIONUCLIDES IN WATER BASED ON GIANT COMBINATION SCATTERING |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143165U RU182459U1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | SUBSTANCE FOR DETECTING BIOLOGICAL MACROMOLECULES AND COMPLEXES OF RADIONUCLIDES IN WATER BASED ON GIANT COMBINATION SCATTERING |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU182459U1 true RU182459U1 (en) | 2018-08-17 |
Family
ID=63177617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017143165U RU182459U1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | SUBSTANCE FOR DETECTING BIOLOGICAL MACROMOLECULES AND COMPLEXES OF RADIONUCLIDES IN WATER BASED ON GIANT COMBINATION SCATTERING |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU182459U1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6149868A (en) * | 1997-10-28 | 2000-11-21 | The Penn State Research Foundation | Surface enhanced raman scattering from metal nanoparticle-analyte-noble metal substrate sandwiches |
| US20100190661A1 (en) * | 2009-01-26 | 2010-07-29 | City University Of Hong Kong | Sers-active structure for use in raman spectroscopy |
| WO2011068999A2 (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-09 | Carbon Design Innovations, Inc. | Carbon nanotube based composite surface enhanced raman scattering (sers) probe |
| US20130038870A1 (en) * | 2011-08-14 | 2013-02-14 | Industrial Technology Research Institute | Surface-enhanced raman scattering substrate and a trace detection method of a biological and chemical analyte using the same |
| CN104777151A (en) * | 2015-04-23 | 2015-07-15 | 西北工业大学 | Ultra-sensitive SERS substrate and preparation method thereof |
| US20170261434A1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | National Tsing Hua University | Sers substrate |
| CN107313046A (en) * | 2017-05-12 | 2017-11-03 | 北京邮电大学 | A kind of SERS substrates and preparation method thereof |
-
2017
- 2017-12-11 RU RU2017143165U patent/RU182459U1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6149868A (en) * | 1997-10-28 | 2000-11-21 | The Penn State Research Foundation | Surface enhanced raman scattering from metal nanoparticle-analyte-noble metal substrate sandwiches |
| US20100190661A1 (en) * | 2009-01-26 | 2010-07-29 | City University Of Hong Kong | Sers-active structure for use in raman spectroscopy |
| WO2011068999A2 (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-09 | Carbon Design Innovations, Inc. | Carbon nanotube based composite surface enhanced raman scattering (sers) probe |
| US20130038870A1 (en) * | 2011-08-14 | 2013-02-14 | Industrial Technology Research Institute | Surface-enhanced raman scattering substrate and a trace detection method of a biological and chemical analyte using the same |
| CN104777151A (en) * | 2015-04-23 | 2015-07-15 | 西北工业大学 | Ultra-sensitive SERS substrate and preparation method thereof |
| US20170261434A1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | National Tsing Hua University | Sers substrate |
| CN107313046A (en) * | 2017-05-12 | 2017-11-03 | 北京邮电大学 | A kind of SERS substrates and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pérez-Jiménez et al. | Surface-enhanced Raman spectroscopy: benefits, trade-offs and future developments | |
| Tian et al. | Expanding generality of surface-enhanced Raman spectroscopy with borrowing SERS activity strategy | |
| Hasi et al. | Chloride ion-assisted self-assembly of silver nanoparticles on filter paper as SERS substrate | |
| KR101448111B1 (en) | A substrate for surface-enhanced Raman scattering spectroscopy and a preparing method thereof | |
| Van Duyne et al. | Atomic force microscopy and surface‐enhanced Raman spectroscopy. I. Ag island films and Ag film over polymer nanosphere surfaces supported on glass | |
| Chattopadhyay et al. | Surface-enhanced Raman spectroscopy using self-assembled silver nanoparticles on silicon nanotips | |
| Lin et al. | Surface-enhanced Raman spectroscopy: substrate-related issues | |
| Caldwell et al. | Self-assembled monolayers of ferrocenylazobenzenes on Au (111)/mica films: surface-enhanced Raman scattering response vs surface morphology | |
| CN108872192B (en) | SERS unit and SERS system | |
| Lacy et al. | Characterization of SiO2-overcoated silver-island films as substrates for surface-enhanced Raman scattering | |
| Dong et al. | Polymer-single-crystal@ nanoparticle nanosandwich for surface enhanced Raman spectroscopy | |
| Pisarek et al. | Ag/ZrO2-NT/Zr hybrid material: A new platform for SERS measurements | |
| Wang et al. | Optical methods for studying local electrochemical reactions with spatial resolution: a critical review | |
| Liu et al. | Fabrication, characterization, and high temperature surface enhanced Raman spectroscopic performance of SiO 2 coated silver particles | |
| Sanger et al. | Large-scale, lithography-free production of transparent nanostructured surface for dual-functional electrochemical and SERS sensing | |
| Murray et al. | Silver oxide microwires: electrodeposition and observation of reversible resistance modulation upon exposure to ammonia vapor | |
| Pisarek et al. | TiO 2 and Al 2 O 3 nanoporous oxide layers decorated with silver nanoparticles—active substrates for SERS measurements | |
| Jing et al. | Simple method for electrochemical preparation of silver dendrites used as active and stable SERS substrate | |
| Malek et al. | SERS imaging of silver coated nanostructured Al and Al2O3 substrates. The effect of nanostructure | |
| Liu et al. | Spatial Raman mapping investigation of SERS performance related to localized surface plasmons | |
| Yeh et al. | Plasmonic Au loaded semiconductor-engineered large-scale metallic nanostructure arrays for SERS application | |
| Fu et al. | Ni/Au hybrid nanoparticle arrays as a highly efficient, cost-effective and stable SERS substrate | |
| Dao et al. | Fabrication of uniform arrays of silver nanoparticles on silicon by electrodeposition in ethanol solution and their use in SERS detection of difenoconazole pesticide | |
| Weng et al. | Enhanced fluorescence based on graphene self-assembled films and highly sensitive sensing for VB 12 | |
| Nowak et al. | Preparation and characterization of long-term stable SERS active materials as potential supports for medical diagnostic |