Schematiskt diagram över trelagers filmtranspiration (vänster); Principen för aktiv infångning av målmolekyler av små inbäddade luckor (höger). Kredit:Qin Miao
Genom att konstruera en flerskikts nanopartikelfilm bildade forskare under ledning av prof. Yang Liangbao från Hefei Institutes of Physical Science vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) ett naturligt gap på mindre än tre nanometer mellan lagren, och målmolekylerna fångades automatiskt in i ett mindre gap med funktionen av nano-kapillärpump, vilket gör att mycket känslig ytförstärkt Raman-spektroskopi (SERS) detektion. SERS är en molekylär spektroskopiteknologi med snabb, hög känslighet och fingeravtrycksigenkänning.
Resultaten publicerades i Advanced Optical Materials .
I den här studien utvecklade forskarna en ny SERS-metod för aktiv infångning av målmolekyler i små luckor mellan flera lager naturligt mindre än tre nanometer, som baserades på deras tidigare forskning om SERS-metoden för automatisk infångning av målmolekyler i ett lager nanofilm-hotspots.
De konstruerade en naturlig trelagers nanopartikelfilmstruktur av silver med små inbäddade mellanrum på en till tre nanometer och ett stort antal hot spots genom en vätske-vätskegränssnittsmonteringsmetod, vilket effektivt ökade antalet hot spots.
På grund av den nanopumpande effekten som genereras av dessa mindre luckor, kunde mållösningen spontant röra sig uppåt genom nanoluckorna, och de små luckorna fångade aktivt målmolekylerna, så att signalen från målmolekylerna skulle förstärkas kraftigt för känsliga upptäckt.
Jämfört med den traditionella torra SERS-metoden tillåter den föreslagna metoden målmolekyler att komma in i hot spots mer effektivt, och detektionsgränsen reduceras med två till tre storleksordningar.
Metoden erbjuder en plattform för spårdynamisk detektion och har framgångsrikt tillämpats för att spåra materialförändringar under bindning av sperma-äggceller. Dessa resultat ger en ny metod för aktiv transport av målmolekyler till optimala hot spots, och förväntas användas för ultrakänslig detektion eller övervakning av biologiska system inom områdena materialomvandling, cellbeteende eller kemisk kinetik. + Utforska vidare
