✖


Jump to content

Рамановская спектроскопия с усилением поверхности

Спектр комбинационного рассеяния жидкого 2-меркаптоэтанола (внизу) и спектр ГКР монослоя 2-меркаптоэтанола, образовавшегося на шероховатом серебре (вверху). Спектры масштабированы и сдвинуты для наглядности. Видна разница в правилах отбора: некоторые полосы появляются только в спектре объемно-фазового комбинационного рассеяния или только в спектре ГКР.

Рамановская спектроскопия с поверхностным усилением или комбинационное рассеяние света с поверхностным усилением ( SERS ) — это поверхностно-чувствительный метод, который усиливает комбинационное рассеяние молекулами, адсорбированными на шероховатых металлических поверхностях, или наноструктурами, такими как плазмонно-магнитные кремнеземные нанотрубки. [ 1 ] Коэффициент усиления может достигать 10. 10 до 10 11 , [ 2 ] [ 3 ] это означает, что этот метод может обнаруживать отдельные молекулы. [ 4 ] [ 5 ]

История

[ редактировать ]

ГКР из пиридина, адсорбированного на электрохимически шероховатом серебре , впервые наблюдался Мартином Флейшманом , Патриком Дж. Хендрой и А. Джеймсом Маккуилланом на химическом факультете Саутгемптонского университета , Великобритания, в 1973 году. [ 6 ] Эта первоначальная публикация была процитирована более 6000 раз. 40-летие первого наблюдения эффекта SERS было отмечено Королевским химическим обществом вручением Саутгемптонскому университету памятной таблички «Национальная химическая достопримечательность». В 1977 году две группы независимо отметили, что концентрация рассеивающих частиц не может объяснить усиление сигнала, и каждая предложила механизм наблюдаемого усиления. Их теории до сих пор считаются объяснением эффекта SERS. Жанмэр и Ричард Ван Дуйны [ 7 ] предположили электромагнитный эффект, а Альбрехт и Крейтон [ 8 ] предложил эффект переноса заряда. Руфус Ритчи из исследовательского отдела медицинских наук Окриджской национальной лаборатории предсказал существование поверхностного плазмона . [ 9 ]

Механизмы

[ редактировать ]

Точный механизм усиления эффекта SERS до сих пор является предметом дискуссий в литературе. [ 10 ] Существуют две основные теории, и хотя их механизмы существенно различаются, экспериментально отличить их не так-то просто. Электромагнитная комплексов с теория предполагает возбуждение локализованных поверхностных плазмонов , а химическая теория предполагает образование переносом заряда . Химическая теория основана на резонансной рамановской спектроскопии . [ 11 ] при котором совпадение частот (или резонанс) энергии падающего фотона и электронного перехода значительно увеличивает интенсивность комбинационного рассеяния света . В 2015 году было проведено исследование более мощного расширения метода SERS под названием SLIPSERS (Slippery Liquid-Infused Porous SERS). [ 12 ] далее поддержал теорию ЭМ. [ 13 ]

Электромагнитная теория

[ редактировать ]

Увеличение интенсивности сигнала комбинационного рассеяния света для адсорбатов на определенных поверхностях происходит из-за усиления электрического поля, создаваемого поверхностью. Когда падающий свет в эксперименте падает на поверхность, возбуждаются локализованные поверхностные плазмоны. Усиление поля является наибольшим, когда плазмонная частота ω p находится в резонансе с излучением ( для сферических частиц). Чтобы произошло рассеяние, плазмонные колебания должны быть перпендикулярны поверхности; если они находятся в плоскости поверхности, рассеяния не произойдет. Именно из-за этого требования в экспериментах SERS обычно используются шероховатые поверхности или расположение наночастиц , поскольку эти поверхности создают область, на которой могут возникать эти локализованные коллективные колебания . [ 14 ] Усиление ГКР может происходить даже тогда, когда возбужденная молекула находится относительно далеко от поверхности, на которой расположены металлические наночастицы, что обеспечивает явления поверхностных плазмонов. [ 15 ]

Свет, падающий на поверхность, может возбудить различные явления на поверхности, однако сложность этой ситуации можно свести к минимуму с помощью поверхностей с характеристиками, намного меньшими, чем длина волны света, поскольку только диполярный системой будет распознаваться вклад. Диполярный член вносит вклад в плазмонные колебания, что приводит к усилению. Эффект ГКР настолько выражен, потому что усиление поля происходит дважды. Во-первых, усиление поля увеличивает интенсивность падающего света, который возбуждает комбинационные моды исследуемой молекулы, тем самым увеличивая сигнал комбинационного рассеяния света. Затем рамановский сигнал дополнительно усиливается поверхностью благодаря тому же механизму, который возбуждает падающий свет, что приводит к большему увеличению общего выходного сигнала. На каждом этапе электрическое поле усиливается как E 2 , для полного улучшения E 4 . [ 16 ]

Улучшение не одинаково для всех частот. Для тех частот, на которых рамановский сигнал лишь незначительно смещен от падающего света, как падающий лазерный свет, так и рамановский сигнал могут находиться вблизи резонанса с частотой плазмона, что приводит к E 4 улучшение. Когда частотный сдвиг велик, падающий свет и рамановский сигнал не могут одновременно находиться в резонансе с ωp , поэтому усиление на обеих стадиях не может быть максимальным. [ 17 ]

Выбор поверхностного металла также определяется частотой плазмонного резонанса. Видимое и ближнее инфракрасное излучение (NIR) используется для возбуждения рамановских мод. Серебро и золото являются типичными металлами для экспериментов SERS, поскольку их частоты плазмонного резонанса попадают в эти диапазоны длин волн, обеспечивая максимальное усиление видимого и ближнего ИК-света. Спектр поглощения меди также находится в диапазоне, приемлемом для экспериментов SERS. [ 18 ] Наноструктуры платины и палладия также демонстрируют плазмонный резонанс в видимом и ближнем ИК-диапазоне. [ 19 ]

Химическая теория

[ редактировать ]

Резонансная комбинационная спектроскопия объясняет огромное увеличение интенсивности комбинационного рассеяния света. Межмолекулярный и внутримолекулярный перенос заряда значительно усиливает пики спектра комбинационного рассеяния света. В частности, улучшение огромно для частиц, адсорбирующих поверхность металла, из-за высокоинтенсивного переноса заряда от поверхности металла с широкой полосой к адсорбирующим частицам. [ 20 ] Это резонансное комбинационное усиление является доминирующим в ГКР для частиц на небольших нанокластерах со значительной запрещенной зоной . [ 20 ] поскольку поверхностный плазмон появляется только на поверхности металла с околонулевой запрещенной зоной. Этот химический механизм, вероятно, реализуется совместно с электромагнитным механизмом воздействия на металлическую поверхность. [ 21 ] [ 22 ]

Поверхности

[ редактировать ]

Хотя ГКР можно проводить в коллоидных растворах, сегодня наиболее распространенным методом проведения измерений ГКР является нанесение жидкого образца на поверхность кремния или стекла с наноструктурированной поверхностью из благородного металла. Первые эксперименты проводились на серебре, подвергнутом электрохимической шероховатости. [ 6 ] теперь поверхности часто готовят, используя распределение наночастиц металла по поверхности [ 23 ] а также с помощью литографии [ 24 ] или пористый кремний в качестве носителя. [ 25 ] [ 26 ] Двумерные кремниевые наностолбики, украшенные серебром, также использовались для создания активных подложек SERS. [ 27 ] Наиболее распространенными металлами, используемыми для плазмонных поверхностей в SERS видимого света, являются серебро и золото; однако недавно алюминий был исследован как альтернативный плазмонный материал, поскольку его плазмонная полоса находится в УФ-области, в отличие от серебра и золота. [ 28 ] Следовательно, существует большой интерес к использованию алюминия для УФ-ГКР. Однако неожиданно было показано, что он имеет значительное усиление в инфракрасном диапазоне, что до конца не изучено. [ 29 ] В текущем десятилетии было признано, что стоимость субстратов SERS должна быть снижена, чтобы они стали широко используемым методом аналитических химических измерений. [ 30 ] Чтобы удовлетворить эту потребность, плазмонная бумага привлекла широкое внимание в этой области, при этом высокочувствительные подложки SERS формируются с помощью таких подходов, как замачивание, [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] синтез in-situ, [ 34 ] [ 35 ] трафаретная печать [ 36 ] и струйная печать. [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]

Форма и размер металлических наночастиц сильно влияют на силу усиления, поскольку эти факторы влияют на соотношение событий поглощения и рассеяния. [ 40 ] [ 41 ] Для этих частиц существует идеальный размер и идеальная толщина поверхности для каждого эксперимента. [ 42 ] Если концентрацию и размер частиц можно будет лучше настраивать для каждого эксперимента, это будет иметь большое значение для снижения стоимости субстратов. Слишком большие частицы позволяют возбуждать мультиполи , которые являются безызлучательными. Поскольку только дипольный переход приводит к комбинационному рассеянию света, переходы более высокого порядка приведут к снижению общей эффективности усиления. Частицы слишком малого размера теряют свою электропроводность и не могут усиливать поле. Когда размер частиц приближается к нескольким атомам, определение плазмона не выполняется, поскольку для совместного колебания должна существовать большая совокупность электронов. [ 16 ] Идеальная подложка SERS должна обладать высокой однородностью и сильным усилением поля. Такие подложки могут быть изготовлены в масштабе пластины, и также была продемонстрирована микроскопия сверхразрешения без меток с использованием флуктуаций сигнала комбинационного рассеяния света, усиленного поверхностью, на таких высокооднородных и высокопроизводительных плазмонных метаповерхностях. [ 43 ]

Благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам двумерные (2D) материалы привлекли значительное внимание в качестве альтернативных подложек для рамановской спектроскопии с усилением поверхности (SERS). Использование 2D-материалов в качестве подложек SERS дает ряд преимуществ по сравнению с традиционными металлическими подложками, включая высокую чувствительность, воспроизводимость и химическую стабильность. [ 44 ]

Графен — один из наиболее широко изученных 2D-материалов для приложений SERS. Графен имеет большую площадь поверхности, высокую подвижность электронов и отличную химическую стабильность, что делает его привлекательным субстратом для ГКР. Также было показано, что датчики SERS на основе графена обладают высокой воспроизводимостью и стабильностью, что делает их привлекательными для реальных приложений. [ 45 ] Помимо графена, для применения SERS исследовались и другие 2D-материалы, особенно MXenes. [ 46 ] [ 47 ] MXenes имеют большую площадь поверхности, хорошую электропроводность и химическую стабильность, что делает их привлекательными для применения SERS. [ 46 ] В результате датчики SERS на основе MXene стали использоваться для обнаружения различных аналитов, включая органические молекулы. [ 48 ] лекарства и их метаболиты. [ 47 ]

По мере продолжения исследований и разработок 2D-датчики SERS на основе материалов, вероятно, будут более широко использоваться в различных отраслях, включая мониторинг окружающей среды, здравоохранение и безопасность пищевых продуктов. [ 49 ]

Приложения

[ редактировать ]

Субстраты SERS используются для обнаружения присутствия биомолекул с низким содержанием и, следовательно, могут обнаруживать белки в жидкостях организма. [ 50 ] Раннее обнаружение биомаркеров рака поджелудочной железы было достигнуто с использованием метода иммуноанализа на основе SERS. [ 50 ] Платформа обнаружения мультиплексных белковых биомаркеров на основе SERS в микрофлюидном чипе используется для обнаружения нескольких белковых биомаркеров для прогнозирования типа заболевания и критических биомаркеров, а также для увеличения шансов дифференциации заболеваний со схожими биомаркерами, таких как рак поджелудочной железы, рак яичников и панкреатит. [ 51 ] Эта технология использовалась для обнаружения отсутствия меток мочевины и плазмы крови в сыворотке крови человека и может стать следующим поколением в обнаружении и скрининге рака. [ 52 ] [ 53 ]

Возможность анализировать состав смеси на наноуровне позволяет использовать субстраты SERS, которые полезны для анализа окружающей среды, фармацевтики, материаловедения, искусства и археологических исследований, судебной медицины, обнаружения наркотиков и взрывчатых веществ, анализа качества пищевых продуктов, [ 54 ] и обнаружение одиночных клеток водорослей. [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] SERS в сочетании с плазмонным зондированием может использоваться для высокочувствительного количественного анализа малых молекул в биожидкостях человека. [ 58 ] количественное обнаружение биомолекулярного взаимодействия, [ 59 ] обнаружение биомаркеров рака низкого уровня с помощью сэндвич-платформ иммуноанализа, [ 60 ] [ 61 ] характеристика экзосом без меток, [ 62 ] и изучение окислительно-восстановительных процессов на уровне отдельных молекул. [ 63 ]

SERS — мощный метод определения структурной информации о молекулярных системах. Он нашел широкий спектр применения в сверхчувствительном химическом зондировании и анализе окружающей среды. [ 64 ]

Обзор настоящих и будущих применений SERS был опубликован в 2020 году. [ 65 ]

Правила выбора

[ редактировать ]

Термин «спектроскопия комбинационного рассеяния с усилением поверхности» подразумевает, что она предоставляет ту же информацию, что и традиционная спектроскопия комбинационного рассеяния света, просто со значительно улучшенным сигналом. Хотя спектры большинства экспериментов SERS похожи на спектры, не усиленные поверхностью, часто существуют различия в количестве присутствующих мод. В спектре ГКР могут присутствовать дополнительные моды, не встречающиеся в традиционном спектре комбинационного рассеяния света, а другие моды могут исчезнуть. Моды, наблюдаемые в любом спектроскопическом эксперименте, диктуются симметрией молекул и обычно суммируются правилами отбора . Когда молекулы адсорбируются на поверхности, симметрия системы может измениться, слегка изменяя симметрию молекулы, что может привести к различиям в выборе режима. [ 66 ]

Один из распространенных способов модификации правил отбора связан с тем, что многие молекулы, имеющие центр симметрии, теряют эту особенность при адсорбции на поверхности. Потеря центра симметрии устраняет требования правила взаимного исключения , которое предписывает, что моды могут быть только рамановскими или инфракрасными активными. Таким образом, моды, которые обычно появляются только в инфракрасном спектре свободной молекулы, могут появиться в спектре ГКР. [ 14 ]

Симметрия молекулы может быть изменена по-разному в зависимости от ориентации, в которой молекула прикреплена к поверхности. В некоторых экспериментах можно определить ориентацию адсорбции на поверхность по спектру ГКР, поскольку в зависимости от того, как изменяется симметрия, будут присутствовать разные моды. [ 67 ]

Удаленный СЭРС

[ редактировать ]

Дистанционная рамановская спектроскопия с усилением поверхности (SERS) заключается в использовании металлических нановолноводов, поддерживающих распространяющиеся поверхностные плазмонные поляритоны (SPP), для выполнения SERS в удаленном месте, отличном от места падающего лазера.

Распространение SPP, поддерживаемое нанопроводами, использовалось для демонстрации удаленного возбуждения. [ 68 ] [ 69 ] а также дистанционное обнаружение SERS. [ 70 ] Серебряная нанопроволока также использовалась для демонстрации удаленного возбуждения и обнаружения с использованием графена в качестве рамановского рассеивателя. [ 71 ]

Приложения

Различные плазмонные системы уже использовались для демонстрации рамановского обнаружения биомолекул in vivo в клетках и дистанционного возбуждения поверхностных каталитических реакций.

Иммуноанализы

[ редактировать ]

Иммуноанализы на основе SERS можно использовать для обнаружения биомаркеров с низким содержанием. Например, антитела и частицы золота можно использовать для количественного определения белков в сыворотке с высокой чувствительностью и специфичностью. [ 50 ] [ 51 ]

Нацеливание на олигонуклеотиды

[ редактировать ]

SERS можно использовать для нацеливания на определенные последовательности ДНК и РНК с использованием комбинации наночастиц золота и серебра и рамановских красителей, таких как Cy3 . специфические однонуклеотидные полиморфизмы С помощью этого метода можно идентифицировать (SNP). Наночастицы золота способствуют образованию серебряного покрытия на меченных красителем участках ДНК или РНК, что позволяет проводить SERS. Это имеет несколько потенциальных применений: например, Cao et al. сообщают, что с помощью этого метода можно однозначно идентифицировать последовательности генов ВИЧ, Эболы, гепатита и Bacillus Anthracis. Каждый спектр был специфическим, что является преимуществом перед обнаружением флуоресценции; некоторые флуоресцентные маркеры перекрываются и мешают другим генным маркерам. Преимущество этого метода идентификации последовательностей генов заключается в том, что несколько рамановских красителей коммерчески доступны, что может привести к разработке неперекрывающихся зондов для обнаружения генов. [ 72 ]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Сюй, X., Ли, Х., Хасан, Д., Руофф, Р.С., Ван, AX и Фан, DL (2013), Усиленные в ближнем поле плазмонно-магнитные бифункциональные нанотрубки для биоанализа одиночных клеток . Адв. Функц. Матер.. два : 10.1002/adfm.201203822
  2. ^ Блэки, Эван Дж.; Ле Ру, Эрик С.; Этчегоин, Пабло Г. (2009). «Одномолекулярная рамановская спектроскопия нерезонансных молекул». Дж. Ам. хим. Соц . 131 (40): 14466–14472. дои : 10.1021/ja905319w . ПМИД   19807188 .
  3. ^ Блэки, Эван Дж.; Ле Ру, Эрик С.; Мейер, Матиас; Этчегоин, Пабло Г. (2007). «Факторы усиления поверхностного комбинационного рассеяния: комплексное исследование». Дж. Физ. хим. С. ​ 111 (37): 13794–13803. CiteSeerX   10.1.1.556.4418 . дои : 10.1021/jp0687908 .
  4. ^ Не, С; Эмори, СР (1997). «Исследование одиночных молекул и одиночных наночастиц с помощью поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния». Наука . 275 (5303): 1102–6. дои : 10.1126/science.275.5303.1102 . ПМИД   9027306 . S2CID   21202666 .
  5. ^ Кнейпп, Катрин ; Ван, Ян; Кнейпп, Харальд; Перельман Лев Т.; Ицкан, Ирвинг; Дасари, Рамачандра Р.; Фельд, Майкл С. (3 марта 1997 г.). «Обнаружение одиночных молекул с использованием поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния (SERS)» . Письма о физических отзывах . 78 (9): 1667–1670. doi : 10.1103/PhysRevLett.78.1667 .
  6. ^ Перейти обратно: а б Флейшманн, М .; Пи Джей Хендра и Эй Джей Маккуиллан (15 мая 1974 г.). «Спектры комбинационного рассеяния пиридина, адсорбированного на серебряном электроде». Письма по химической физике . 26 (2): 163–166. Бибкод : 1974CPL....26..163F . дои : 10.1016/0009-2614(74)85388-1 .
  7. ^ Жанмэр, Дэвид Л.; Ричард П. ван Дейн (1977). «Поверхностная рамановская электрохимия. Часть I. Гетероциклические, ароматические и алифатические амины, адсорбированные на анодированном серебряном электроде». Журнал электроаналитической химии . 84 : 1–20. дои : 10.1016/S0022-0728(77)80224-6 .
  8. ^ Альбрехт, М. Грант; Дж. Алан Крейтон (1977). «Аномально интенсивные спектры комбинационного рассеяния пиридина на серебряном электроде». Журнал Американского химического общества . 99 (15): 5215–5217. дои : 10.1021/ja00457a071 .
  9. ^ «Технические достижения. Новый зонд обнаруживает следы загрязняющих веществ в подземных водах» . Обзор Национальной лаборатории Ок-Ридж . 26 (2). Архивировано из оригинала 15 января 2010 г.
  10. ^ Барбиеллини, Бернардо (февраль 2017 г.). «Усиление комбинационного рассеяния света на молекулах, расположенных вблизи металлических наночастиц» . Физика низких температур . 43 (1): 159–161. Бибкод : 2017LTP....43..159B . дои : 10.1063/1.4974193 .
  11. ^ Строммен, Деннис П.; Накамото, Кадзуо (август 1977 г.). «Резонансная рамановская спектроскопия». Журнал химического образования . 54 (8): 474. Бибкод : 1977ЖЧЭд..54..474С . дои : 10.1021/ed054p474 . ISSN   0021-9584 .
  12. ^ Ян, Шикуань; Дай, Сяньмин; Стогин, Биргит Бошич; Вонг, Так-Синг (2016). «Сверхчувствительное обнаружение комбинационного рассеяния света с поверхностным усилением в обычных жидкостях» . Труды Национальной академии наук . 113 (2): 268–273. Бибкод : 2016PNAS..113..268Y . дои : 10.1073/pnas.1518980113 . ПМЦ   4720322 . ПМИД   26719413 .
  13. ^ «Одномолекулярное обнаружение загрязняющих веществ, взрывчатых веществ или болезней теперь возможно «Курцвейл» .
  14. ^ Перейти обратно: а б Смит, Э.; Дент Г. Современная рамановская спектроскопия: практический подход . Джон Уайли и сыновья: 2005 г. ISBN   0-471-49794-0
  15. ^ Кукушкин, В.И.; Ваньков А.Б.; Кукушкин, ИВ (2013). «Дальнее проявление комбинационного рассеяния света, усиленного поверхностью». Письма ЖЭТФ . 98 (2): 64–69. arXiv : 1212.2782 . Бибкод : 2013JETPL..98...64K . дои : 10.1134/S0021364013150113 . ISSN   0021-3640 . S2CID   118383508 .
  16. ^ Перейти обратно: а б Московиц М. Поверхностно-усиленная рамановская спектроскопия: краткий обзор . В книге «Поверхностное комбинационное рассеяние – физика и приложения», 2006; стр. 1–18 ISBN   3-540-33566-8
  17. ^ Кэмпион, Алан; Камбхампати, Патанджали (1998). «Комбинационное рассеяние света с усилением поверхности». Обзоры химического общества . 27 (4): 241. дои : 10.1039/A827241Z .
  18. ^ Крейтон, Дж. Алан; Идон, Десмонд Г. (1991). «Спектры ультрафиолетового и видимого поглощения коллоидных металлических элементов». Журнал Химического общества, Faraday Transactions . 87 (24): 3881. doi : 10.1039/FT9918703881 .
  19. ^ Лангхаммер, Кристоф; Юань, Чжэ; Зорич, Игорь; Касемо, Бенгт (2006). «Плазмонические свойства нанесенных наноструктур Pt и Pd». Нано-буквы . 6 (4): 833–838. Бибкод : 2006NanoL...6..833L . дои : 10.1021/nl060219x . ПМИД   16608293 .
  20. ^ Перейти обратно: а б Цунэда, Такао; Иваса, Такеши; Такэцугу, Тецуя (07.09.2019). «Роль нанокластеров серебра в рамановской спектроскопии с поверхностным усилением» (PDF) . Журнал химической физики . 151 (9): 094102. Бибкод : 2019JChPh.151i4102T . дои : 10.1063/1.5111944 . hdl : 2115/76053 . ISSN   0021-9606 . ПМИД   31492069 . S2CID   201868567 .
  21. ^ Ломбарди, Джон Р.; Бирк, Рональд Л.; Лу, Тяньхун; Сюй, Цзя (1986). «Теория переноса заряда в поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии: вклад Герцберга – Теллера». Журнал химической физики . 84 (8): 4174. Бибкод : 1986ЖЧФ..84.4174Л . дои : 10.1063/1.450037 .
  22. ^ Ломбарди-младший; Бирке, Р.Л. (2008). «Единый подход к рамановской спектроскопии с усилением поверхности». Журнал физической химии C. 112 (14): 5605–5617. дои : 10.1021/jp800167v .
  23. ^ Мок, Джей-Джей; Барбик, М.; Смит, доктор медицинских наук; Шульц, Д.А.; Шульц, С. (2002). «Эффекты формы при плазмонном резонансе отдельных наночастиц коллоидного серебра». Журнал химической физики . 116 (15): 6755. Бибкод : 2002ЖЧФ.116.6755М . дои : 10.1063/1.1462610 .
  24. ^ Витлицкий, Эдвард Х.; и др. (2011). «Молекулярные логические вентили, использующие усиленный поверхностью комбинационно-рассеянный свет». Дж. Ам. хим. Соц. 133 (19): 7288–7291. дои : 10.1021/ja200992x . ПМИД   21510609 .
  25. ^ Линь, Хаохао; Мок, Джек; Смит, Дэвид; Гао, Тин; Моряк, Майкл Дж. (август 2004 г.). «Поверхностно-усиленное комбинационное рассеяние посеребренного пористого кремния». Журнал физической химии Б. 108 (31): 11654–11659. дои : 10.1021/jp049008b .
  26. ^ Талян, Иван; Могенсен, Клаус Бо; Ориняк, Андрей; Канянский, Душан; Хюбнер, Йорг (август 2009 г.). «Раман-спектроскопия с усилением поверхности на новых наноструктурированных поверхностях на основе черного кремния». Журнал рамановской спектроскопии . 40 (8): 982–986. Бибкод : 2009JRSp...40..982T . дои : 10.1002/мл.2213 . S2CID   98761656 .
  27. ^ Канипе, Кэтрин Н.; Чидестер, Филип П.Ф.; Стаки, Гален Д.; Московиц, Мартин (2016). «Крупноформатная подложка для рамановской спектроскопии с улучшенной поверхностью, оптимизированная для улучшения и однородности». АСУ Нано . 10 (8): 7566–7571. дои : 10.1021/acsnano.6b02564 . ПМИД   27482725 .
  28. ^ Дёрфер, Томас; Шмитт, Майкл; Попп, Юрген (ноябрь 2007 г.). «Комбинационное рассеяние света с усилением поверхности в глубоком УФ-излучении». Журнал рамановской спектроскопии . 38 (11): 1379–1382. Бибкод : 2007JRSp...38.1379D . дои : 10.1002/мл.1831 .
  29. ^ Могенсен, Клаус Бо; Гюльке, Марина; Кнейпп, Янина; Кадходазаде, Шима; Вагнер, Якоб Б.; Эспина Паланко, Марта; Кнейпп, Харальд; Кнейпп, Катрин (2014). «Комбинационное рассеяние света на алюминии с усилением поверхности с использованием ближнего инфракрасного и видимого возбуждения». Химические коммуникации . 50 (28): 3744–6. дои : 10.1039/c4cc00010b . ПМИД   24577020 . S2CID   33915191 .
  30. ^ Хоппманн, Эрик П.; Ю, Вэй В.; Уайт, Ян М. (2014). «Устройства на жидкой бумаге для струйной печати для химического и биологического анализа с использованием рамановской спектроскопии с улучшенной поверхностью» (PDF) . Журнал IEEE по избранным темам квантовой электроники . 20 (3): 195–204. Бибкод : 2014IJSTQ..20..195. . дои : 10.1109/jstqe.2013.2286076 . S2CID   13675778 . Архивировано из оригинала (PDF) 11 марта 2016 г. Проверено 16 января 2015 г.
  31. ^ Ли, Чанг Х.; Тиан, Лимей; Сингаманени, Шрикант (2010). «ГЭРС на бумажной основе». Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 2 (12): 3429–3435. дои : 10.1021/am1009875 . ПМИД   21128660 .
  32. ^ Нго, Ин Хуэй; Ли, Дэн; Саймон, Джордж П.; Гарнье, Жиль (2012). «Золотая наночастица». Ленгмюр . 28 (23): 8782–8790. дои : 10.1021/la3012734 . ПМИД   22594710 .
  33. ^ Нго, Ин Хуэй; Ли, Дэн; Саймон, Джордж П.; Гарнье, Жиль (2013). «Влияние катионных полиакриламидов на агрегацию и SERS». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 392 : 237–246. Бибкод : 2013JCIS..392..237N . дои : 10.1016/j.jcis.2012.09.080 . ПМИД   23131808 .
  34. ^ Лазерна, Джей Джей; Кампилья, AD; Вайнфорднер, доктор юридических наук (1989). «Анализ смесей и количественное определение азотсодержащих органических молекул методом рамановской спектрометрии с усилением поверхности». Анальный. Хим . 61 (15): 1697–1701. дои : 10.1021/ac00190a022 . ПМИД   2774198 .
  35. ^ Чанг, Юнг; Янди, Ветра; Чен, Вэнь-И; Ши, Ю-Джу; Ян, Чанг-Чунг; Чанг, Ю; Лин, Цин-Донг; Хигучи, Акон (2010). «Настраиваемые биоадгезивные сополимерные гидрогели термореактивного поли(N-изопропилакриламида), содержащие цвиттерионный полисульфобетаин». Биомакромолекулы . 11 (4): 1101–1110. дои : 10.1021/bm100093g . ПМИД   20201492 .
  36. ^ Цюй, Лу-Лу; Ли, Да Вэй; Сюэ, Цзинь Цюнь; Чжай, Вэнь-Лэй; Фосси, Джон С.; Лонг, И-Тао (7 февраля 2012 г.). «Серийное производство одноразовых матриц SERS с трафаретной печатью». ЛабЧип . 12 (5): 876–881. дои : 10.1039/C2LC20926H . ISSN   1473-0189 . ПМИД   22173817 . S2CID   40014129 .
  37. ^ Ю, Вэй В.; Уайт, Ян М. (2013). «СЭРС на бумажной основе с струйной печатью». Аналитик . 138 (4): 1020–5. Бибкод : 2013Ана...138.1020Y . дои : 10.1039/c2an36116g . ПМИД   23001259 . S2CID   45650350 .
  38. ^ Хоппманн, Эрик П.; Ю, Вэй В.; Уайт, Ян М. (2013). «Высокочувствительная и гибкая SERS для струйной печати». Методы . 63 (3): 219–224. дои : 10.1016/j.ymeth.2013.07.010 . ПМИД   23872057 .
  39. ^ Фиерро-Меркадо, Педро М.; Херн, Сэмюэл П. (2012). «Высокочувствительная фильтровальная бумага для SERS» . Международный журнал спектроскопии . 2012 : 1–7. дои : 10.1155/2012/716527 .
  40. ^ Х. Лу; Чжан, Хайси; Ю, Ся; Цзэн, Шувэнь; Йонг, Кен-Тай; Хо, Хо-Пуй (2011). «Опосредованное семенами плазмонное возобновление роста серебряных нанодекаэдров (ND)» (PDF) . Плазмоника . 7 (1): 167–173. дои : 10.1007/s11468-011-9290-8 . S2CID   40843613 . Архивировано из оригинала (PDF) 11 августа 2017 г. Проверено 16 сентября 2015 г.
  41. ^ Арока, Р., Колебательная спектроскопия с усилением поверхности . Джон Уайли и сыновья (2006) ISBN   0-471-60731-2
  42. ^ Бао, Ли-Ли; Махурин, Шеннон М.; Лян, Чэн-Ду; Дай, Шэн (2003). «Исследование пленок серебра на шариках кремнезема в качестве подложки поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния света (SERS) для обнаружения бензойной кислоты» . Журнал рамановской спектроскопии . 34 (5): 394–398. Бибкод : 2003JRSp...34..394B . дои : 10.1002/мл.993 .
  43. ^ Аяс, С. (2013). «Визуализация биологических структур с нанометровым разрешением без меток с помощью поверхностного комбинационного рассеяния» . Научные отчеты . 3 : 2624. Бибкод : 2013NatSR...3E2624A . дои : 10.1038/srep02624 . ПМЦ   3769681 . ПМИД   24022059 .
  44. ^ Гусельникова Ольга; Лим, Хёнсу; Ким, Хён Чжон; Ким, Сон Хён; Горбунова, Алина; Эгучи, Михару; Постников, Павел; Наканиси, Такуя; Асахи, Тору; На, Чонбом; Ямаути, Юсуке (июнь 2022 г.). «Новые тенденции в наноархитектурных подложках SERS: нанопространства, 2D-материалы и органические гетероструктуры» . Маленький . 18 (25): 2107182. doi : 10.1002/smll.202107182 . ISSN   1613-6810 . ПМИД   35570326 . S2CID   248813366 .
  45. ^ Цао, И; Ченг, Юйцин; Сунь, Мэнтао (2 января 2023 г.). «SERS на основе графена для сенсоров и катализа» . Обзоры прикладной спектроскопии . 58 (1): 1–38. дои : 10.1080/05704928.2021.1910286 . ISSN   0570-4928 . S2CID   234810489 .
  46. ^ Перейти обратно: а б Шевчук, Катерина; Сарычева, Азия; Гогоци, Юрий (01.06.2022). «Оценка двумерных карбидов и карбонитридов переходных металлов (MXenes) для подложек SERS» . Вестник МРС . 47 (6): 545–554. дои : 10.1557/s43577-022-00276-8 . ISSN   1938-1425 . S2CID   247537221 .
  47. ^ Перейти обратно: а б Адомавичюте-Грабосов, Соната; Раманавичюс, Симона; Попов, Антон; Шаблинская, Вальда; Гогоци, Алексей; Раманавичюс, Арунас (август 2021 г.). «Селективное усиление спектральных полос ГКР адсорбата салициловой кислоты на двумерной пленке MXene на основе Ti3C2Tx» . Хемосенсоры . 9 (8): 223. doi : 10.3390/chemosensors9080223 . ISSN   2227-9040 .
  48. ^ Сарычева, Азия; Макарян, Тарон; Малески, Кэтлин; Сатишкумар, Эльмалай; Меликян, Армен; Минасян, Айк; Ёсимура, Масахиро; Гогоци, Юрий (14 сентября 2017 г.). «Двумерный карбид титана (MXene) как подложка для комбинационного рассеяния света с усиленной поверхностью» . Журнал физической химии C. 121 (36): 19983–19988. дои : 10.1021/acs.jpcc.7b08180 . ISSN   1932-7447 . ОСТИ   1399222 .
  49. ^ Инь, Чжэнь; Сюй, Кайчен; Цзян, Шоучжэнь; Луо, Дэн; Чен, Руи; Сюй, Чуньсян; Шум, Пинг; Лю, Ян Цзюнь (01 мая 2021 г.). «Последний прогресс в области двумерных слоистых материалов для спектроскопии комбинационного рассеяния света с улучшенной поверхностью и их применения» . Материалы сегодня Физика . 18 : 100378. doi : 10.1016/j.mtphys.2021.100378 . ISSN   2542-5293 . S2CID   233565867 .
  50. ^ Перейти обратно: а б с Банаи, Н; и др. (сентябрь 2017 г.). «Мультиплексное обнаружение биомаркеров рака поджелудочной железы с использованием иммуноанализа на основе SERS». Нанотехнологии . 28 (45): 455101. Бибкод : 2017Nanot..28S5101B . дои : 10.1088/1361-6528/aa8e8c . ПМИД   28937361 . S2CID   206086640 .
  51. ^ Перейти обратно: а б Банаи, Н; и др. (январь 2019 г.). «Алгоритмы машинного обучения повышают специфичность обнаружения биомаркеров рака с помощью иммуноанализа на основе SERS в микрофлюидных чипах» . РСК Прогресс . 9 (4): 1859–1868. Бибкод : 2019RSCAd...9.1859B . дои : 10.1039/c8ra08930b . ПМК   9059745 . ПМИД   35516124 .
  52. ^ Хан, Ю.А.; Джу Дж; Юн Ю; Ким С.М. (май 2014 г.). «Изготовление экономически эффективной подложки для рамановской спектроскопии с улучшенной поверхностью с использованием осаждения под скользящим углом для обнаружения мочевины в жидкостях организма». Журнал нанонауки и нанотехнологий . 14 (5): 3797–9. дои : 10.1166/jnn.2014.8184 . ПМИД   24734638 .
  53. ^ Ли, Д; Фэн С; Хуан Х; Чен В; Ши Х; Лю Н; Чен Л; Чен В; Ю Ю; Чен Р. (март 2014 г.). «Обнаружение плазмы крови без меток с использованием рамановской спектроскопии с усилением поверхности на основе наночастиц серебра для скрининга рака пищевода». Журнал нанонауки и нанотехнологий . 10 (3): 478–84. дои : 10.1166/jbn.2014.1750 . ПМИД   24730243 .
  54. ^ Андреу, К.; Мирсафави Р.; Московиц, М.; Мейнхарт, компакт-диск (2015). «Обнаружение низких концентраций ампициллина в молоке». Аналитик . 140 (15): 5003–5005. Бибкод : 2015Ана...140.5003А . дои : 10.1039/c5an00864f . ПМИД   26087055 .
  55. ^ Дэн, Ю; Хуан И (март 2014 г.). «Черный кремниевый субстрат SERS: влияние морфологии поверхности на обнаружение SERS и применение анализа отдельных клеток водорослей». Биосенсоры и биоэлектроника . 53 : 37–42. дои : 10.1016/j.bios.2013.09.032 . ПМИД   24121206 .
  56. ^ Хоппманн, Эрик; и др. (2013). Обнаружение следов, преодолевающее ограничения стоимости и удобства использования традиционной технологии SERS (PDF) (Технический отчет). Диагностические ответы.
  57. ^ Вакербарт Х; Салб С; Гундрам Л; Нидеркрюгер М; Кристу К; Бойшаузен В; Виёл В (2010). «Обнаружение взрывчатых веществ на основе рамановской спектроскопии с усилением поверхности». Прикладная оптика . 49 (23): 4362–4366. Бибкод : 2010ApOpt..49.4362W . дои : 10.1364/AO.49.004362 . ПМИД   20697437 .
  58. ^ Гудакр Р., Грэм Д., Фолдс К. (2018). «Последние достижения в области количественного SERS: движение к абсолютному количественному определению» . Тенденции в аналитической химии . 102 : 359–368. дои : 10.1016/j.trac.2018.03.005 .
  59. ^ Сюй, Жида; Цзян, Цзин; Ван, Синьхао; Хан, Кевин; Амин, Абид; Хан, Ибрагим; Чанг, Те-Вэй; Лю, Логан (2016). «Большая по площади, однородная и недорогая двухрежимная плазмонная колориметрия невооруженным глазом и датчик SERS с портативным рамановским спектрометром». Наномасштаб . 8 (11): 6162–6172. arXiv : 1603.01906 . Бибкод : 2016Nanos...8.6162X . дои : 10.1039/C5NR08357E . ПМИД   26931437 . S2CID   25522125 .
  60. ^ Смольский, Иосиф; Каур, Суквиндер; Хаяси, Тихиро; Батра, Суриндер К.; Краснослободцев, Алексей В. (2017). «Технологии иммуноанализа на основе поверхностного комбинационного рассеяния для обнаружения биомаркеров заболеваний» . Биосенсоры . 7 (1): 7. doi : 10.3390/bios7010007 . ISSN   2079-6374 . ПМК   5371780 . ПМИД   28085088 .
  61. ^ Краснослободцев Алексей Владимирович; Торрес, Мария П.; Каур, Суквиндер; Власюк, Иван В.; Липерт, Роберт Дж.; Джайн, Маниш; Батра, Суриндер К.; Любченко, Юрий Леонидович (2015). «Наноиммуноанализ с улучшенными характеристиками для обнаружения биомаркеров рака» . Наномедицина: нанотехнологии, биология и медицина . 11 (1): 167–173. дои : 10.1016/j.nano.2014.08.012 . ISSN   1549-9642 . ПМК   4280309 . ПМИД   25200613 .
  62. ^ Кармайчил, Джозеф; Хаяси, Тихиро; Хуан, Си; Лю, Лей; Лу, Яо; Краснослободцев Алексей; Лушников, Александр; Кширсагар, Пракаш Г.; Патель, Асиш; Джайн, Маниш; Любченко, Юрий Леонидович (2019). «Описание характеристик экзосомы без меток с помощью рамановской спектроскопии с усилением поверхности для раннего выявления рака поджелудочной железы» . Наномедицина: нанотехнологии, биология и медицина . 16 : 88–96. дои : 10.1016/j.nano.2018.11.008 . ISSN   1549-9642 . ПМК   6532067 . ПМИД   30550805 .
  63. ^ Вежливый, Эмилиано; Этчегоин, Пол Г.; Ле Ру, Эрик С.; Файнштейн, Александр; Парус, Мэри Э.; Сальварецца, Роберт К. (29 декабря 2010 г.). «Мониторинг электрохимии одиночных молекул с помощью рамановской спектроскопии с усилением поверхности». Журнал Американского химического общества . 132 (51): 18034–18037. дои : 10.1021/ja108989b . ISSN   0002-7863 . ПМИД   21138263 .
  64. ^ Камден, Дж.; Дирингер, Дж.; Ван, Ю.; Масиелло, Д.; Маркс, Л.; Шац, ГК; Ван Дуйн, РП (2008). «Исследование структуры горячих точек комбинационного рассеяния света с усилением поверхности одиночных молекул». Журнал Американского химического общества . 130 (38): 12616–12617. дои : 10.1021/ja8051427 . ПМИД   18761451 .
  65. ^ Лангер, Джудит; и др. (2020). «Настоящее и будущее комбинационного рассеяния света с поверхностью» . АСУ Нано . 14 (1): 28–117. дои : 10.1021/acsnano.9b04224 . ПМК   6990571 . ПМИД   31478375 .
  66. ^ Московиц, М.; Су, Дж.С. (1984). «Правила выбора поверхности для поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии: расчеты и применение к поверхностно-усиленному рамановскому спектру фталазина на серебре». Журнал физической химии . 88 (23): 5526–5530. дои : 10.1021/j150667a013 .
  67. ^ Броло, АГ; Цзян, З.; Ирландия, Делавэр (2003). «Ориентация 2,2'-бипиридина, адсорбированного на поверхности SERS-активного электрода Au (111)» (PDF) . Журнал электроаналитической химии . 547 (2): 163–172. дои : 10.1016/S0022-0728(03)00215-8 .
  68. ^ Хатчисон, Джеймс А.; Сентено, Сильвия П.; Одака, Хидехо; Фукумура, Хироши; Хофкенс, Йохан; Уджи-и, Хироши (11 марта 2009 г.). «Ограниченная субдифракция, дистанционное возбуждение поверхностного усиленного комбинационного рассеяния». Нано-буквы . 9 (3): 995–1001. Бибкод : 2009NanoL...9..995H . дои : 10.1021/nl8030696 . ПМИД   19199757 .
  69. ^ Фанг, Юруи; Вэй, Хун; Хао, Фэн; Нордландер, Питер; Сюй, Хунсин (13 мая 2009 г.). «Комбинационное рассеяние света с дистанционным возбуждением, усиленное поверхностью, с использованием распространяющихся плазмонов из Ag-нанопроволок». Нано-буквы . 9 (5): 2049–2053. Бибкод : 2009NanoL...9.2049F . дои : 10.1021/nl900321e . ПМИД   19391601 .
  70. ^ Сунь, Мэнтао; Хоу, Яньсюэ; Сюй, Хунсин (5 октября 2011 г.). «Может ли информация о химической реакции распространяться по плазмонному волноводу и быть обнаружена на удаленном конце нанопровода?». Наномасштаб . 3 (10): 4114–4116. Бибкод : 2011Nanos...3.4114S . дои : 10.1039/C1NR10981B . ПМИД   21931891 .
  71. ^ Кока-Лопес, Николас; Хартманн, Николай Ф.; Манкабелли, Тобия; Краус, Юрген; Гюнтер, Себастьян; Комин, Альберто; Харчух, Ахим (7 июня 2018 г.). «Дистанционное возбуждение и обнаружение поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния графена». Наномасштаб . 10 (22): 10498–10504. дои : 10.1039/C8NR02174K . ПМИД   29799601 .
  72. ^ Цао, ЮК; Джин, Р; Миркин, Калифорния (2002). «Наночастицы с рамановскими спектроскопическими отпечатками для обнаружения ДНК и РНК». Наука . 297 (5586): 1536–1540. Бибкод : 2002Sci...297.1536C . дои : 10.1126/science.297.5586.1536 . ПМИД   12202825 . S2CID   25511683 .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Surface-enhanced_Raman_spectroscopy&oldid=1226694041"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 35c8cad9f5e62bbbf521ddac16e7baf9__1717216980
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/35/f9/35c8cad9f5e62bbbf521ddac16e7baf9.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Surface-enhanced Raman spectroscopy - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)