Summary
Denne protokollen beskriver en fabrikasjonsmetode for et fleksibelt substrat for overflateforbedret Raman-spredning. Denne metoden har blitt brukt i vellykket påvisning av lave konsentrasjoner av R6G og Thiram.
Abstract
Denne artikkelen presenterer en fabrikasjonsmetode for et fleksibelt substrat designet for overflateforbedret Raman-spredning (SERS). Sølv nanopartikler (AgNPs) ble syntetisert gjennom en komplekseringsreaksjon som involverer sølvnitrat (AgNO3) og ammoniakk, etterfulgt av reduksjon ved bruk av glukose. De resulterende AgNPene viste en jevn størrelsesfordeling fra 20 nm til 50 nm. Deretter ble 3-aminopropyltrietoksysilan (APTES) brukt til å modifisere et PDMS-substrat som hadde blitt overflatebehandlet med oksygenplasma. Denne prosessen lettet selvmontering av AgNPs på underlaget. En systematisk evaluering av virkningen av ulike eksperimentelle forhold på substratytelsen førte til utviklingen av et SERS-substrat med utmerket ytelse og en forbedret faktor (EF). Ved hjelp av dette substratet ble imponerende deteksjonsgrenser på 10-10 M for R6G (Rhodamine 6G) og 10-8 M for Thiram oppnådd. Substratet ble vellykket brukt til å oppdage plantevernmiddelrester på epler, noe som ga svært tilfredsstillende resultater. Det fleksible SERS-substratet demonstrerer stort potensial for virkelige applikasjoner, inkludert deteksjon i komplekse scenarier.
Introduction
Overflateforbedret Raman-spredning (SERS), som en type Raman-spredning, tilbyr fordelene med høy følsomhet og milde deteksjonsforhold, og kan til og med oppnå enkeltmolekyldeteksjon 1,2,3,4. Metall nanostrukturer, som gull og sølv, brukes vanligvis som SERS-substrater for å muliggjøre stoffdeteksjon 5,6. Elektromagnetisk koblingsforbedring på nanostrukturerte overflater spiller en betydelig rolle i SERS-applikasjoner. Metalliske nanostrukturer med varierende størrelser, former, interpartikkelavstander og komposisjoner kan aggregere for å skape mange "hotspots" som genererer intense elektromagnetiske felt på grunn av lokaliserte overflateplasmonresonanser 7,8. Mange studier har utviklet metall nanopartikler med forskjellige morfologier som SERS-substrater, og demonstrerer deres effektivitet i å oppnå SERS-forbedring 9,10.
Fleksible SERS-substrater finner brede applikasjoner, med nanostrukturer som er i stand til å produsere SERS-effekter avsatt på fleksible underlag for å lette direkte deteksjon på buede overflater. Fleksible SERS-substrater brukes til å oppdage og samle analytter på uregelmessige, ikke-plane eller buede overflater. Vanlige fleksible SERS-substrater inkluderer fibre, polymerfilmer og grafenoksydfilmer11,12,13,14. Blant dem er polydimetylsiloksan (PDMS) et av de mest brukte polymermaterialene og gir fordeler som høy gjennomsiktighet, høy strekkfasthet, kjemisk stabilitet, ikke-toksisitet og vedheft15,16,17. PDMS har et lavt Raman-tverrsnitt, noe som gjør innvirkningen på Raman-signalet ubetydelig18. Siden PDMS-prepolymeren er i flytende form, kan den herdes av varme eller lys, noe som gir en høy grad av kontrollerbarhet og bekvemmelighet. PDMS-baserte SERS-substrater er relativt vanlige fleksible SERS-substrater, som har blitt brukt i tidligere studier for å legge inn forskjellige metallnanopartikler for å oppdage forskjellige biokjemiske stoffer med eksemplarisk ytelse19,20.
Ved utarbeidelse av SERS-substrater er fabrikasjon av nanogapstrukturer avgjørende. Fysisk avsetningsteknologi gir fordeler som høy skalerbarhet, ensartethet og reproduserbarhet, men krever vanligvis gode vakuumforhold og spesialutstyr, noe som begrenser de praktiske bruksområdene21. I tillegg er fabrikasjon av nanostrukturer på få-nanometerskala fortsatt utfordrende med konvensjonelle avsetningsteknikker22. Følgelig kan nanopartikler syntetisert gjennom kjemiske metoder adsorberes på fleksible gjennomsiktige filmer gjennom ulike interaksjoner, noe som letter selvmontering av metalliske strukturer på nanoskala. For å sikre vellykket adsorpsjon kan interaksjoner justeres ved fysisk eller kjemisk modifisering av filmoverflaten for å endre overflatehydrofiliteten23. Sølv nanopartikler, sammenlignet med gull nanopartikler, viser bedre SERS-ytelse, men deres ustabilitet, spesielt deres følsomhet for oksidasjon i luft, resulterer i en rask reduksjon i SERS Enhancement Factor (EF), som påvirker substratets ytelse24. Derfor er det viktig å utvikle en stabil partikkelmetode.
Tilstedeværelsen av rester av plantevernmidler har fått betydelig oppmerksomhet, noe som skaper et presserende behov for robuste metoder som raskt kan oppdage og identifisere ulike klasser av farlige kjemikalier i mat i felt25,26. Fleksible SERS-substrater gir unike fordeler i praktiske applikasjoner, spesielt innen matsikkerhet. Denne artikkelen introduserer en metode for fremstilling av et fleksibelt SERS-substrat ved å binde syntetiserte glukosebelagte sølvnanopartikler (AgNPs) på et PDMS-substrat (figur 1). Tilstedeværelsen av glukose beskytter AgNPs, og reduserer sølvoksidasjon i luften. Substratet demonstrerer utmerket deteksjonsytelse, i stand til å oppdage Rhodamine 6G (R6G) så lavt som 10-10 M og plantevernmiddel Thiram så lavt som 10-8 M, med god ensartethet. Videre kan det fleksible substratet brukes til deteksjon gjennom liming og prøvetaking, med mange potensielle applikasjonsscenarier.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Syntese av nanopartikler
- Fremstilling av sølvnitratoppløsning
- Bruk en presisjonsvekt til å måle 0,0017 g sølvnitrat av AR-kvalitet (AgNO3, se Materialtabell) og tilsett det til 10 ml avionisert (DI) vann. Rør blandingen for å lage en 10-3 mol / L AgNO3 løsning.
- Fremstilling av sølv-ammoniakkkomplekset
- Ta 1 ml ammoniakkvann av AR-kvalitet (NH3. H2O, se Materialfortegnelse) ved hjelp av en sprøyte, og tilsett den dråpe for dråpe i sølvnitratoppløsningen under omrøring. Stopp dråpevis tilsetning når løsningen blir klar.
- Fremstilling av glukoseoppløsningen
- Bruk en nøyaktig veiebalanse til å måle 0,36 g glukosepulver av AR-kvalitet (se materialfortegnelsen) og tilsett det i 10 ml DI-vann. Rør blandingen grundig for å lage en 0,2 M glukoseoppløsning.
- Syntese av sølv nanopartikler (AgNPs)
- Bruk en pipettepistol til å tilsette 30 μL av sølv-ammoniakkkomplekset (fremstilt i trinn 1.2) til glukoseoppløsningen (fremstilt i trinn 1.3) med intervaller på 30 minutter. Gjenta denne prosessen 4-6 ganger under omrøring til løsningen blir gul.
2. Fremstilling av fleksible underlag
- Fremstilling av PDMS-substrat
- For å syntetisere PDMS-substratet, ta ca. 5 g PDMS A-løsning og tilsett B-løsning (fra et kommersielt tilgjengelig sett, se materialtabell) i forholdet 1:10.
- Rør og bland PDMS A- og B-løsningene grundig.
- Overfør den blandede PDMS-en til en firkantet tallerken og stek den deretter i en ovn på 80 °C i 2 timer.
- Etter herding gjennom prosessen ovenfor, bruk en skalpell til å kutte PDMS langs det mørke rutenettet på petriskålen, og lag små PDMS-kuber med dimensjoner på omtrent 1 cm x 1 cm.
- Overflate modifikasjon
- Utsett de nevnte små PDMS-bitene for plasmabehandling. Bruk en håndholdt plasmaprosessor (se Materialfortegnelse) og flytt den frem og tilbake ca. 5-10 cm over PDMS-overflaten for å utføre overflateplasmabehandling.
- Bruk plasmaprosessoren til å modifisere overflaten, indusere dannelsen av hydroksylgrupper på PDMS-overflaten, noe som gjør den hydrofil27.
- Endring med APTES
- Forbered en 10% APTES-løsning (se materialfortegnelse).
- Dypp de overflatemodifiserte PDM-ene oppnådd i trinn 2.2 ned i APTES-løsningen og la den sitte i 10 timer. Dette gjør at APTES kan binde seg til hydroksylgruppene på PDMS-overflaten.
- Selvmontering av AgNPs
- Fordyp PDMS-substratet oppnådd i trinn 2.3 i AgNP-løsningen syntetisert i trinn 1.4 i 10 timer. Dette monterer selv AgNP-ene på PDMS-substratet, og skaper det endelige fleksible SERS-deteksjonssubstratet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
I denne studien ble det utviklet et fleksibelt SERS-substrat sammensatt av syntetiske AgNP-er innpakket i glukose og selvmontert på PDMS ved hjelp av APTES, og oppnådde utmerket deteksjonsytelse for praktiske plantevernmiddeldeteksjonsapplikasjoner. Deteksjonsgrensene for R6G og Thiram ble begge nådd ved henholdsvis 10-10 M og 10-8 M, med en forbedringsfaktor (EF) på 1 x 10 5. Videre viste substratet ensartethet.
AgNPene innpakket i glukose ble syntetisert ved hjelp av en forbedret Tollens-metode28,29. Denne AgNP-samlingen genererte ikke bare et sterkt SERS-signal, men beskyttet også effektivt sølvet i AgNP-ene mot oksidasjon, og bevarte deteksjonsytelsen. Fra ESEM-bildene (Environmental Scanning Electron Microscopy) i figur 2 virket de syntetiserte partiklene relativt ensartede, med de fleste med diametre mellom 40-50 nm. Det ytre laget av AgNPs ble innhyllet av et glukoselag. Denne strukturen ga et dielektrisk lag for AgNPs ytre lag og skjermet sølvpartiklene mot oksidasjon ved eksponering for luft, og bevarte SERS-ytelsen.
Det er tydelig at et sterkt forbedret elektrisk felt dannes mellom hullene i AgNPene, som tjener som den primære årsaken til SERS-signalet. Derfor er substratet tett immobilisert med AgNPs på fleksible underlag for å oppnå forbedret ytelse (figur 3). Det selvmonterte fleksible SERS-substratet utviklet i denne studien er enkelt, av høy kvalitet og fritt for giftige eller skadelige stoffer, noe som gjør det miljøvennlig.
SERS fleksible substrat utarbeidet i denne studien viste utmerket deteksjonsytelse. For å evaluere et SERS-substrat er det kritiske aspektet deteksjonsevnen. Her ble forbedringsfaktoren (EF) definert for å vurdere forbedringsytelsen til substratet, og R6G (se materialtabell) ble brukt til å bestemme deteksjonsgrensen. EF ble beskrevet av30:
EF = (I SERS / I Raman) × (NRaman / N SERS)
Topplasseringene31 i R6G og tilhørende verdier er presentert i tabell 1.
I denne studien ble Raman-spekteret oppnådd ved hjelp av en 633 nm laser med 10x og 50x mål. Integrasjonstiden ble satt til 10 s for spektruminnsamling under måling, med hendelseslasereffekten på 3,7 mW. Ved å legge til 30 μL R6G-løsninger med varierende konsentrasjoner på substratet og observere Raman-signalet gjennom direkte deteksjon, illustrerer figur 4 at substratet viste utmerket deteksjonsevne, og nådde en deteksjonsgrense på 10-10 M for R6G, noe som indikerer sterk deteksjonsytelse. Ved å bruke 10-5 M R6G som testsonde ble substratets forbedringsfaktor (EF) beregnet til 1 x 10 5 (beregningsprosessen er beskrevet i tilleggsfil 1), noe som viser en merkbar forbedringseffekt (figur 5).
Det fleksible SERS-substratet gjorde det mulig å oppdage plantevernmidler. Thiram, et mye brukt dithiocarbamate (DTC) plantevernmiddel i frukt- og grønnsaksdyrking, har som mål å kontrollere soppsykdommer og forhindre forringelse under lagring og transport32. Imidlertid kan gjentatt eksponering eller inntak av Thiram-rester føre til helseproblemer som sløvhet, tap av muskeltonus og alvorlige fostermisdannelser33,34. Derfor er det avgjørende å oppnå spornivå Thiram-deteksjon på overflatene av frukt og grønnsaker. Raman topper35 av Thiram og deres årsaker er skissert i tabell 2.
Ulike konsentrasjoner av Thiram ble påført det fleksible substratet for å vurdere deteksjonsytelsen. Figur 6 viser at for Thiram-deteksjon er de tre primære karakteristiske toppene klare, og deteksjonsgrensen nås ved 10-8 M.
Det fleksible substratet muliggjorde praktiske deteksjoner. I hverdagen vedvarer plantevernmiddelrester noen ganger på overflaten av frukt. Forbruk av uvaskede frukter kan utgjøre helserisiko. I denne studien ble det fleksible SERS-substratet påført ved hjelp av en "lim inn og avskalling" -metode, festet substratet til overflaten av et eple og deretter fjernet det for inspeksjon.
Figur 7 illustrerer at under denne metoden ble deteksjonen av 10-7 M Thiram oppnådd, med relativt klare spektrallinjer. Dermed kan det fremstilte fleksible SERS-substratet lette deteksjonsmetoden "pasta og avskalling", effektivt identifisere plantevernmiddelrester på fruktoverflater og tilby verdifulle praktiske anvendelser.
Det fleksible SERS-substratet som ble presentert i denne studien, viste ikke bare bemerkelsesverdig deteksjonsytelse, men tilbød også praktiske applikasjonsscenarier.
Figur 1: Skjematisk utforming av PDMS fleksibelt SERS-substrat. Illustrasjon som viser utformingen av PDMS (polydimetylsiloksan) fleksibelt substrat som brukes til Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) eksperimenter. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: ESEM-bilde av syntetiserte AgNPer. Miljø Scanning Electron Microscopy (ESEM) bilde som viser de syntetiserte AgNPs (sølv nanopartikler). Skalastangen i bildet er 2 μm, og diameteren til AgNPene varierer fra ca. 20 nm til 50 nm. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: Simulering av AgNPs. Simulering som viser AgNPs (sølv nanopartikler) med signifikant lokalisert feltforbedring som forekommer i gapet mellom partiklene. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4: SERS-signaler med forskjellige R6G-konsentrasjoner. Overflateforsterket Raman-spredning (SERS) signaler oppnådd for forskjellige konsentrasjoner av R6G (Rhodamine 6G). Topplasseringene i figuren stemmer overens med tallene i tabell 1. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 5: SERS-signaler fra R6G på det fleksible substratet. Overflateforsterket Raman Scattering (SERS) signaler av R6G (Rhodamine 6G) samlet fra 10 tilfeldige punkter på det fleksible substratet for å demonstrere ensartethet. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 6: SERS-signaler med ulike Thiram-konsentrasjoner. Overflateforsterket Raman Scattering (SERS) signaler oppnådd for forskjellige konsentrasjoner av Thiram. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 7: SERS-signaler fra Thiram på fruktoverflaten. Overflateforsterket Raman Scattering (SERS) signaler av Thiram oppnådd fra overflaten av et eple ved hjelp av "lim inn og peel-off" -metoden. Deteksjonsgrensen nådde 10-7 M av Thiram. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
| Toppposisjon (cm-1) | Oppdrag |
| 612 | C-C-C bøyningsvibrasjon i planet |
| 774 | C-H strekking |
| 1127 | C-H bøyningsvibrasjon i planet |
| 1180 | C-H og N-H bøyevibrasjon |
| 1310 | C = C strekking |
| 1364 | Strekker vibrasjon av C-C-bindingen |
| 1509 | Strekker vibrasjon av C-C-bindingen |
| 1574 | Strekke vibrasjon av C = O-bindingen |
| 1647 | Strekker vibrasjon av C-C-bindingen |
Tabell 1: Raman-skift og frekvensmodustildeling i R6G SERS-spektrum. Tabell som viser Raman-skiftverdier og deres tilsvarende frekvensmodustilordninger i Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS)-spekteret til R6G (Rhodamine 6G).
| Toppposisjon (cm-1) | Oppdrag |
| 440 | CH3-N-C deformasjon (δ (CH3-N-C)), C = S strekking (υ (C = S)) |
| 549 | S-S symmetrisk strekking (υs (S-S)) |
| 928 | C=S-tøyning (υ (C=S)), C-N-strekking (υ (CH3-N)) |
| 1136 | C-N stretching (υ (C-N)), de gyngende CH3-modusene (ρ(CH3)) |
| 1388 | C-N strekking (υ (C-N)), CH3 symmetrisk deformasjon (υ(C=S)) |
Tabell 2: Ramanskift og frekvensmodustildeling i Thiram SERS-spektrum. Tabell som viser Raman-skiftverdier og deres tilsvarende frekvensmodustilordninger i Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS)-spekteret til Thiram.
Tilleggsfil 1: Beregning av forbedringsfaktor (ER). Klikk her for å laste ned denne filen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
I denne studien ble et fleksibelt SERS-substrat introdusert, som bandt AgNPs til PDMS gjennom kjemisk modifikasjon og oppnådde utmerket ytelse. Under partikkelsyntese, spesielt i sølvammoniakkkomplekssyntesen (trinn 1.2), spiller fargen på løsningen en avgjørende rolle. Tilsetning av for mye ammoniakkvann dråpevis kan påvirke AgNPs syntesekvalitet negativt, noe som potensielt fører til mislykkede deteksjonsresultater. Det bør tas hensyn til substratmodifisering (trinn 2.2) under synteseprosessen; ellers kan AgNPs ikke binde seg ordentlig til PDMS, noe som resulterer i svekket deteksjonsytelse.
I praktiske forberedelser kan SERS-substratets deteksjonsytelse vise ustabilitet22. Dette kan optimaliseres ved å endre stoffets løsningsmiddel. For eksempel gir bruk av acetonitril som løsningsmiddel for Thiram bedre resultater enn å bruke etanol. I tillegg kan kvaliteten på Thiram påvirke det oppdagede SERS-signalet, noe som understreker viktigheten av å sikre at reagensene som brukes er innenfor utløpsdatoene under deteksjon.
Sammenlignet med andre studier36,37,38, er SERS fleksible substrats deteksjonsmetode foreslått i denne studien grei. AgNPs kan enkelt syntetiseres gjennom en enkel metode, og unngår behovet for komplekse eksperimentelle forhold og miljøer, samt intrikate fabrikasjonsprosesser. Underlaget er miljøvennlig og introduserer ikke skadelige forurensninger. Det skal imidlertid bemerkes at på grunn av glukoselaget rundt AgNPs, kan det svekke forbedringseffekten av sølvpartikler, noe som tyder på at ytterligere forbedring i forbedringsfaktoren (EF) av SERS-substratet er nødvendig. SERS fleksible substrat, fremstilt ved hjelp av metoden i denne studien, krever også ytterligere utforskning i deteksjon av biomolekyler.
Det fleksible SERS-substratet som foreslås i denne studien, demonstrerer anvendelighet i virkelige scenarier, beriker metodene for deteksjon av plantevernmiddelrester og har betydelige implikasjoner. Videre, i fremtidige applikasjoner, har det fleksible SERS-substratet stort potensial for biomedisinske applikasjoner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne oppgir ingen interessekonflikter.
Acknowledgments
Forskningen støttes av National Natural Science Foundation of China (Grant nr. 61974004 og 61931018), samt National Key R &D Program of China (Grant No. 2021YFB3200100). Studien anerkjenner elektronmikroskopilaboratoriet ved Peking University for å gi tilgang til elektronmikroskoper. I tillegg strekker forskningen seg takket være Ying Cui og School of Earth and Space Science ved Peking University for deres hjelp i Raman-målinger.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Ammonia (NH3.H2O, 25%) | Beijing Chemical Works | ||
| APTES (98%) | Beyotime | ST1087 | |
| BD-20AC Laboratory Chrona Treater | Electro-Technic Products Inc. | 12051A | |
| D-glucose | Beijing Chemical Works | ||
| Environmental Scanning electron microscope (ESEM) | FEI | QUANTA 250 | |
| Raman microscope | Horiba JY | LabRAM HR Evolution | |
| Rhodamine 6G | Beijing Chemical Works | ||
| Silicone Elastomer Base and Silicone Elastomer Curing Agent | Dow Corning Corporation | SYLGARD 184 | |
| Silver nitrate | Beijing Chemical Works | ||
| Thiram (C6H12N2S2, 99.9%) | Beijing Chemical Works |
References
- Zheng, F., Ke, W., Shi, L., Liu, H., Zhao, Y. Plasmonic Au-Ag janus nanoparticle engineered ratiometric surface-enhanced Raman scattering aptasensor for ochratoxin A detection. Analytical Chemistry. 91 (18), 11812-11820 (2019).
- Zhou, L., et al. Size-tunable gold aerogels: a durable and misfocus-tolerant 3D substrate for multiplex SERS detection. Advanced Optical Materials. 9 (17), 2100352 (2021).
- Fan, W., et al. Graphene oxide and shape-controlled silver nanoparticle hybrids for ultrasensitive single-particle surface-enhanced Raman scattering (SERS) sensing. Nanoscale. 6 (9), 4843-4851 (2014).
- Xu, W., et al. Graphene-veiled gold substrate for surface-enhanced Raman spectroscopy. Advanced Materials. 25 (6), 928-933 (2013).
- Li, H., et al. Graphene-coated Si nanowires as substrates for surface-enhanced Raman scattering. Applied Surface Science. 541, 0169-4332 (2021).
- Chin, C. Y., et al. High sensitivity enhancement of multi-shaped silver-nanoparticle-decorated hydrophilic PVDF-based SERS substrates using solvating pretreatment. Sensors and Actuators: B. Chemistry. 347, 130614 (2021).
- Volpe, G., Noack, M., Acimovic, S. S., Reinhardt, C., Quidant, R. Near-field mapping of plasmonic antennas by multiphoton absorption in poly(methyl methacrylate). Nano Letters. 12 (9), 4864-4868 (2012).
- Novikov, S. M., et al. Fractal shaped periodic metal nanostructures atop dielectric-metal substrates for SERS applications. ACS Photonics. 7 (7), 1708-1715 (2020).
- Li, J., et al. 300 mm wafer-level, ultra-dense arrays of Au-capped nanopillars with sub-10 nm gaps as reliable SERS substrates. Nanoscale. 6 (21), 12391-12396 (2014).
- Mecker, L. C., et al. Selective melamine detection in multiple sample matrices with a portable Raman instrument using surface-enhanced Raman spectroscopy-active gold nanoparticles. Analytica Chimica Acta. 733, 48-55 (2012).
- Shao, J. D., et al. PLLA nanofibrous paper-based plasmonic substrate with tailored hydrophilicity for focusing SERS detection. ACS Applied Materials & Interfaces. 7, 5391-5399 (2015).
- Chen, Y. M., Ge, F. Y., Guang, S. Y., Cai, Z. S. Low-cost and large-scale flexible SERS-cotton fabric as a wipe substrate for surface trace analysis. Applied Surface Science. 436, 111-116 (2018).
- Yang, L., Zhen, S. J., Li, Y. F., Huang, C. Z. Silver nanoparticles deposited on graphene oxide for ultrasensitive surface-enhanced Raman scattering immunoassay of cancer biomarker. Nanoscale. 10, 11942-11947 (2018).
- Creedon, N. C., Lovera, P., Furey, A., O'Riordan, A. Transparent polymer-based SERS substrates templated by a soda can. Sensors and Actuators, B. 259, 64-74 (2018).
- Shiohara, A., Langer, J., Polavarapu, L., Marzan, L. M. Solution processed polydimethylsiloxane/gold nanostar flexible substrates for plasmonic sensing. Nanoscale. 6, 9817-9823 (2014).
- Guo, H. Y., Jiang, D., Li, H. B., Xu, S. P., Xu, W. Q. Highly efficient construction of silver nanosphere dimers on poly (dimethylsiloxane) sheets for surface-enhanced Raman scattering. Journal of Physical Chemistry C. 117, 564-570 (2013).
- Park, S., Lee, J., Ku, H. Transparent and flexible surface-enhanced Raman scattering (SERS) sensors based on gold nanostar arrays embedded in silicon rubber film. ACS Applied Materials Interfaces. 9, 44088-44095 (2017).
- Li, L. M., Chin, W. S. Rapid fabrication of a flexible and transparent Ag nanocubes@ PDMS film as a SERS substrate with high performance. ACS Applied Materials & Interfaces. 12 (33), 37538-37548 (2020).
- Yang, J. L., et al. Quantitative detection using two-dimensional shell-isolated nanoparticle film. Journal of Raman Spectroscopy. 48, 919-924 (2017).
- Fortuni, B., et al. In situ synthesis of Au-shelled Ag nanoparticles on PDMS for flexible, long-life, and broad spectrum-sensitive SERS substrates. Chemical Communications. 53 (82), 11298-11301 (2017).
- Wu, J., et al. Graphene oxide scroll meshes prepared by molecular combing for transparent and flexible electrodes. Advanced Materials Technologies. 2 (2), 1600231 (2017).
- Li, Z. Y., et al. Silver nanowire-templated molecular nanopatterning and nanoparticle assembly for surface-enhanced Raman scattering. Chemistry-A European Journal. 25 (45), 10561-10565 (2019).
- Zhan, H. R., et al. Transfer printing for preparing nanostructured PDMS film as flexible SERS active substrate. Composites Part B: Engineering. 84, 222-227 (2016).
- West, P., et al. Searching for better plasmonic materials. Laser & Photonics Reviews. 4, 795-808 (2010).
- Anastassiades, M., Lehotay, S. J., Štajnbaher, d, Schenck, F. J. Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and "dispersive solid-phase extraction" for the determination of pesticide residues in produce. Journal of AOAC International. 86 (2), 412-431 (2003).
- A green chemistry synthesis of Ag nanoparticles and their concentrated distribution on PDMS elastomer film for more sensitive SERS detection. Zhu, J., et al. 2017 19th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (TRANSDUCERS), , (2017).
- Damalas, C. A., Eleftherohorinos, I. G. Pesticide exposure, safety issues, and risk assessment indicators. International Journal of Environmental Research and Public Health. 8 (5), 1402-1419 (2011).
- Zannotti, M., Rossi, A., Giovannetti, R. SERS activity of silver nanosphere, triangular nanoplates, hexagonal nanoplates and quasi-spherical nanoparticles: effect of shape and morphology. Coatings. 10, 288 (2020).
- Zhu, J., et al. Large-scale fabrication of ultrasensitive and uniform surface-enhanced Raman scattering substrates for the trace detection of pesticides. Nanomaterials. 8 (7), 520 (2018).
- Lu, H., Zhu, L., Zhang, C. Mixing assisted "hot spots" occupying SERS strategy for highly sensitive in situ study. Analytical Chemistry. 90 (7), 4535-4543 (2018).
- Mao, H., et al. Microfluidic surface-enhanced Raman scattering sensors based on nanopillar forests realized by an oxygen-plasma-stripping-of-photoresist technique. Small. 10 (1), 127-134 (2014).
- Zhang, C. H., et al. Small and sharp triangular silver nanoplates synthesized utilizing tiny triangular nuclei and their excellent SERS activity for selective detection of Thiram residue in soil. ACS Applied Materials and Interfaces. 9, 17387-17398 (2017).
- Zhu, C., et al. Detection of dithiocarbamate pesticides with a spongelike surface-enhanced raman scattering substrate made of reduced graphene oxide-wrapped silver nanocubes. ACS Applied Materials and Interfaces. 9, 39618-39625 (2017).
- Zhu, J., et al. Highly sensitive and label-free determination of thiram residue using surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) coupled with paper-based microfluidics. Analytical Methods. 9, 6186-6193 (2017).
- Yu, Y., et al. Gold-nanorod-coated capillaries for the SERS-based detection of Thiram. ACS Applied Nano Materials. 2 (1), 598-606 (2019).
- Zhang, X., et al. Rapid and non-invasive surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) detection of chlorpyrifos in fruits using disposable paper-based substrates charged with gold nanoparticle/halloysite nanotube composites. Mikrochim Acta. 189, 189-197 (2022).
- Lee, C. H., Tian, L., Singamaneni, S. Paper-based SERS swab for rapid trace detection on real-world surfaces. ACS Applied Materials and Interfaces. 2, 3429-3435 (2010).
- Cheng, H., et al. Drug preconcentration and direct quantification in biofluids using 3D-printed paper cartridge. Biosensors and Bioelectronics. 189, 113266-113277 (2021).
