Name: تعليق السطح القائم على تصفية المحسن رامان الطيفي الفحص للكشف السريع من الملوثات الكيميائية (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-19T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 13 s
Description: تعلم طريقة التحليل الطيفي رامان المحسن السطحي القائم على التصفية للكشف السريع عن الملوثات الكيميائية مثل المبيدات والمضادات الحيوية في العينات السائلة. هذه التقنية توفر حساسية عالية وتقلل وقت إعداد العينات بشكل كبير.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

تستند هذه المادة إلى العمل المدعوم من وزارة الأمن الداخلي الأمريكية بموجب رقم المنحة 2010-ST-061-FD0001 من خلال منحة مقدمة من المركز الوطني لحماية الأغذية والدفاع عنها في جامعة مينيسوتا. إخلاء المسؤولية: الآراء والاستنتاجات الواردة في هذه الوثيقة هي آراء المؤلفين ولا ينبغي تفسيرها على أنها تمثل بالضرورة السياسات الرسمية ، سواء كانت صريحة أو ضمنية ، لوزارة الأمن الداخلي الأمريكية أو المركز الوطني لحماية الأغذية والدفاع.

1. الفضة الجسيمات النانوية توليف 15 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حل 18 ملغ نترات الفضة في 100 مل من الماء عالى النقاء (18.2 ΩU) ودوامة لمدة 5 ثوان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حل 27 ملغ سترات الصوديوم ثنائي الهيدرات في الماء 1 مل ودوامة لمدة 5 ثوان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل كل من محلول نترات الفضة على استعداد للقارورة مخروطي يحتوي على شريط التحريك ووضع القارورة على طبق ساخن المغناطيسية. تسخين قارورة تحت التحريك القوي مع سرعة التحريك من 700 دورة في الدقيقة في ~ 350 درجة مئوية (تحديد درجة الحرارة على لوحة). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عندما يغلي، إضافة كل من الحل سيترات الصوديوم على استعداد لقارورة مخروطي الشكل على الفور، وترك الحل ليغلي لمدة 25 دقيقة إضافية حتى يتحول الحل البني المخضر، مما يدل على تشكيل حج مصادر القدرة النووية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة قارورة من صفيحة ساخنة ووضعها على لوحة مغناطيسية أخرى (لا تسخن) ويقلب O / N في نفس سرعة التحريك في RT حتى يصل إلى خليط دولة مستقرة، مع لون ثابت وترانsparency. استخدام مطياف الأشعة فوق البنفسجية تجاه لتحديد الامتصاصية من مصادر القدرة النووية حج استعداد إذا لزم الأمر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تمييع الخليط النهائي مع الماء عالى النقاء إلى 100 مل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام Zetasizer لقياس حجم مصادر القدرة النووية حج إذا لزم الأمر وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل الغروانية حج إلى حاوية مغلقة وحمايتها من الضوء بورق الألمنيوم. الغروانية يمكن تخزينها في الثلاجة في 4-7 درجة مئوية لمدة 2 أشهر إذا لزم الأمر. </li></ol> 2. تلفيق من SERS غشاء تصفية نشط <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حل 2.92 غرام كلوريد الصوديوم (كلوريد الصوديوم) في 100 مل من الماء لجعل الحل 50 مم كلوريد الصوديوم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 1 مل من محلول كلوريد الصوديوم 5 مم في 1 مل من مصادر القدرة النووية حج إعداد ومزجها في الخلاط الإيماء لمدة 10 دقيقة في 20 دورة في الدقيقة. هذه الخطوة هي لتجميع مصادر القدرة النووية حج إلى nanoclusters حج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع غشاء فلتر (PVDF، 0.1 ميكرون حجم المسام) إلى حامل مرشح، والتي يمكن أن تعلق على حقنة. كان أصغر حجم المسام غشاء فواوند أكثر فعالية من الغشاء حجم أكبر المسام (أي 0.22 ميكرون) في محاصرة nanoclusters حج وإنتاج إشارات متسقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل 2 مل من nanoclusters حج أعدت في حقنة للترشيح. إرفاق حامل فلتر لحقنة ويدويا تمرير كامل حجم nanoclusters حج عبر الغشاء في معدل التدفق من 1 قطرة / ثانية. وnanoclusters الفخاخ غشاء حج، تشكيل مرشح غشاء SERS النشط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فصل غشاء فلتر من صاحب التصفية. وينبغي توخي الحذر خاصة عند عقد غشاء على الحافة الخارجية باستخدام زوج من ملاقط لضمان عدم وجود ضرر على الغشاء. الهواء الجاف لمدة 3 دقائق ومكان غشاء على شريحة زجاجية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كشف رامان الركيزة SERS <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين أداة رامان إلى 780 نانومتر الطول الموجي ليزر مع قوة الليزر من 5 ميغاواط، وقت التعرض لل 1 ثانية والتعرض عدد من 2. تعيين الهدف المجهري إلى 10X. تأكد من تعيين الهدف على البرنامج وفقا لذلك أيضا. &lt;/ لى&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع شريحة زجاجية مع غشاء على قمة على منصة الصك رامان واستخدام المجهر للتركيز على سطح الغشاء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عشوائيا اختيار 8-10 البقع من على سطح الغشاء وسوف أداة جمع لهم تلقائيا في التسلسل. البيانات الطيفية المفتوحة في برنامج الشركة المصنعة لتحليلها. </li></ol></li></ol> 3. تطبيق نظام SERS النشطة تصفية لكشف الملوثات الكيميائية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يعد حل ferbam 10 جزء في البليون. تحذير: Ferbam غير مستقرة إلى حد كبير. استخدام الاحتياطات (التنفس الصناعي ونظارات واقية) عندما يزن الصلبة. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وزن مسحوق ferbam 2 ملغ و حله في 20 مل 50٪ الأسيتونتريل (10 مل الأسيتونتريل و 10 مل من الماء) لجعل حل الأسهم (100 جزء في المليون). دوامة القارورة لمدة 30 ثانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خذ 1 مل من محلول ferbam 100 جزء في المليون في أنبوب اختبار وإضافة 9 مل 50٪ الأسيتونتريل لجعل حل 10 جزء في المليون. دوامة أنبوب لمدة 5 ثوان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خذ 1 مل من10 حل جزء في المليون في أنبوب اختبار وإضافة 9 مل 50٪ الأسيتونتريل لجعل الحل 1 جزء في المليون. دوامة أنبوب لمدة 5 ثوان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خذ 1 مل من محلول 1 جزء في المليون في أنبوب اختبار وإضافة 9 مل 50٪ الأسيتونتريل لجعل حل 100 جزء في البليون. دوامة أنبوب لمدة 5 ثوان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خذ 1 مل من محلول 100 جزء في البليون في أنبوب اختبار وإضافة 9 مل 50٪ الأسيتونتريل لجعل حل 10 جزء في البليون. دوامة أنبوب لمدة 5 ثوان. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يعد حل الأمبيسلين 1 جزء في المليون. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وزن مسحوق الأمبيسلين 10 ملغ و حله في 100 مل من الماء لجعل الحل الأمبيسلين 100 جزء في المليون. دوامة القارورة لمدة 30 ثانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خذ 1 مل من محلول 100 جزء في المليون في أنبوب اختبار وإضافة 9 مل من الماء لجعل الحل الأمبيسلين 10 جزء في المليون. دوامة أنبوب لمدة 5 ثوان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خذ 1 مل من محلول 10 جزء في المليون في أنبوب اختبار وإضافة 9 مل من الماء لجعل الحل الأمبيسلين 1 جزء في المليون. دوامة أنبوب لمدة 5 ثوان. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع غشاء مرشح إلى حامل مرشح، مع الجانب NP المغلفة مواجهة. &lt;/ لى&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل 5 مل من عينة واحدة إلى حقنة جديدة، ومن ثم إرفاقه حامل فلتر بغشاء حج المغلفة داخل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تمرير يدويا كامل حجم العينة من خلال الغشاء في معدل التدفق من 1 قطرة / ثانية. الجزيئات المستهدفة يمكن أن كثف وتتركز على مصادر القدرة النووية المغلفة على الغشاء التصفية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فصل غشاء مرشح من حامل مرشح، والهواء الجاف لمدة 3 دقائق وقياس الإشارات باستخدام أداة رامان باستخدام نفس الطريقة كما هو موضح في الخطوة 2.6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوة 2،2-2،6 للتحضير الأغشية المغلفة آخر حج، ومتابعة من الخطوة 3.3 للكشف عن عينة أخرى. </li></ol>

<ol><li>Albrecht, M. G., Creighton, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anomalously+intense+Raman+spectra+of+pyridine+at+a+silver+electrode%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Anomalously intense Raman spectra of pyridine at a silver electrode.</a> J. Am. Chem. Soc. 99 (15), 5215-5217 (1977).</li>
<li>Schatz, G. C., Young, M. A., Van Duyne, R. P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSchatz%2C+GC+%22Electromagnetic+mechanism+of+SERS.+Surface-enhanced+Raman+scattering%22">Electromagnetic mechanism of SERS. Surface-enhanced Raman scattering</a>. , Springer Berlin Heidelberg. 19-45 (2006).</li>
<li>Matijevic, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+properties+of+uniform+size+colloids%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Mater%22%5BJournal%5D)">Preparation and properties of uniform size colloids.</a> Chem. Mater. 5 (4), 412-426 (1993).</li>
<li>Nickel, U., zu Castell, A., Pöppl, K., Schneider, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+silver+colloid+produced+by+reduction+with+hydrazine+as+support+for+highly+sensitive+surface-enhanced+Raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">A silver colloid produced by reduction with hydrazine as support for highly sensitive surface-enhanced Raman spectroscopy.</a> Langmuir. 16 (23), 9087-9091 (2000).</li>
<li>Khanna, P. K., Subbarao, V. V. V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanosized+silver+powder+via+reduction+of+silver+nitrate+by+sodium+formaldehydesulfoxylate+in+acidic+pH+medium%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+Lett%22%5BJournal%5D)">Nanosized silver powder via reduction of silver nitrate by sodium formaldehydesulfoxylate in acidic pH medium.</a> Mater. Lett. 57 (15), 2242-2245 (2003).</li>
<li>Henglein, A., Giersig, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+of+colloidal+silver+nanoparticles%3A+capping+action+of+citrate%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+B%22%5BJournal%5D)">Formation of colloidal silver nanoparticles: capping action of citrate.</a> J. Phys. Chem. B. 103 (44), 9533-9539 (1999).</li>
<li>Sun, X., Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Colloidal+carbon+spheres+and+their+core%2Fshell+structures+with+noble-metal+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Edit%22%5BJournal%5D)">Colloidal carbon spheres and their core/shell structures with noble-metal nanoparticles.</a> Angew. Chem. Int. Edit. 43 (5), 597-601 (2004).</li>
<li>Lu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seed-mediated+growth+of+large%2C+monodisperse+core-shell+gold-silver+nanoparticles+with+Ag-like+optical+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Seed-mediated growth of large, monodisperse core-shell gold-silver nanoparticles with Ag-like optical properties.</a> Chem. Commun. (2), 144-145 (2002).</li>
<li>Aslan, K., Wu, M., Lakowicz, J. R., Geddes, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescent+core-shell+Ag%40SiO2+nanocomposites+for+metal-enhanced+fluorescence+and+single+nanoparticle+sensing+platforms%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Fluorescent core-shell Ag@SiO2 nanocomposites for metal-enhanced fluorescence and single nanoparticle sensing platforms.</a> J. Am. Chem. Soc. 129 (6), 1524-1525 (2007).</li>
<li>Lu, Y., Yin, Y., Li, Z. Y., Xia, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+self-assembly+of+Au%40+SiO2+core-shell+colloids%5BTitle%5D)+AND+%22Nano.+Lett%22%5BJournal%5D)">Synthesis and self-assembly of Au@ SiO2 core-shell colloids.</a> Nano. Lett. 2 (7), 785-788 (2002).</li>
<li>Link, S., Wang, Z. L., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alloy+formation+of+gold-silver+nanoparticles+and+the+dependence+of+the+plasmon+absorption+on+their+composition%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+B%22%5BJournal%5D)">Alloy formation of gold-silver nanoparticles and the dependence of the plasmon absorption on their composition.</a> J. Phys. Chem. B. 103 (18), 3529-3533 (1999).</li>
<li>He, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+Detection+of+Ricin+in+Milk+Using+Immunomagnetic+Separation+Combined+with+Surface+Enhanced+Raman+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Food.+Sci%22%5BJournal%5D)">Rapid Detection of Ricin in Milk Using Immunomagnetic Separation Combined with Surface Enhanced Raman Spectroscopy.</a> J. Food. Sci. 76 (5), N49-N53 (2011).</li>
<li>Zheng, J., He, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface-Enhanced+Raman+Spectroscopy+for+the+Chemical+Analysis+of+Food%5BTitle%5D)+AND+%22Compr.+Rev.+Food.+Sci.+F%22%5BJournal%5D)">Surface-Enhanced Raman Spectroscopy for the Chemical Analysis of Food.</a> Compr. Rev. Food. Sci. F. 13 (3), 317-328 (2014).</li>
<li>He, L., Haynes, C. L., Diez-Gonzalez, F., Labuza, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+detection+of+a+foreign+protein+in+milk+using+IMS-SERS%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Raman.+Spectrosc%22%5BJournal%5D)">Rapid detection of a foreign protein in milk using IMS-SERS.</a> J. Raman. Spectrosc. 42 (6), 1428-1434 (2011).</li>
<li>Wei, W. Y., White, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+filter-based+approach+to+surface+enhanced+Raman+spectroscopy+for+trace+chemical+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">A simple filter-based approach to surface enhanced Raman spectroscopy for trace chemical detection.</a> Analyst. 137 (5), 1168-1173 (2012).</li>
<li>Cheng, M. L., Tsai, B. C., Yang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silver+nanoparticle-treated+filter+paper+as+a+highly+sensitive+surface-enhanced+Raman+scattering+%28SERS%29+substrate+for+detection+of+tyrosine+in+aqueous+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chim.+Acta%22%5BJournal%5D)">Silver nanoparticle-treated filter paper as a highly sensitive surface-enhanced Raman scattering (SERS) substrate for detection of tyrosine in aqueous solution.</a> Anal. Chim. Acta. 708 (1), 89-96 (2011).</li>
<li>Fierro-Mercado, P. M., Hernández-Rivera, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+sensitive+filter+paper+substrate+for+SERS+trace+explosives+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Spectrosc%22%5BJournal%5D)">Highly sensitive filter paper substrate for SERS trace explosives detection.</a> Int. J. Spectrosc. 2012, 716527(2012).</li>
<li>Tran, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subnanogram+detection+of+dyes+on+filter+paper+by+surface-enhanced+Raman+scattering+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Subnanogram detection of dyes on filter paper by surface-enhanced Raman scattering spectrometry.</a> Anal. Chem. 56 (4), 824-826 (1984).</li>
<li>Wu, D., Fang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+adsorption+behavior+of+p-hydroxybenzoic+acid+on+a+silver-coated+filter+paper+by+surface+enhanced+Raman+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Colloid+Interface+Sci%22%5BJournal%5D)">The adsorption behavior of p-hydroxybenzoic acid on a silver-coated filter paper by surface enhanced Raman scattering.</a> J. Colloid Interface Sci. 265 (2), 234-238 (2003).</li>
<li>Wigginton, K. R., Vikesland, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold-coated+polycarbonate+membrane+filter+for+pathogen+concentration+and+SERS-based+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Gold-coated polycarbonate membrane filter for pathogen concentration and SERS-based detection.</a> Analyst. 135 (6), 1320-1326 (2010).</li>
<li>Berthod, A., Laserna, J. J., Winefordner, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+by+surface+enhanced+Raman+spectroscopy+on+silver+hydrosols+and+silver+coated+filter+papers%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pharm+Biomed+Anal%22%5BJournal%5D)">Analysis by surface enhanced Raman spectroscopy on silver hydrosols and silver coated filter papers.</a> J Pharm Biomed Anal. 6 (6), 599-608 (1988).</li>
<li>Ackermann, K. R., Henkel, T., Popp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+Online+Detection+of+Low-Concentrated+Drugs+via+a+SERS+Microfluidic+System%5BTitle%5D)+AND+%22ChemPhysChem%22%5BJournal%5D)">Quantitative Online Detection of Low-Concentrated Drugs via a SERS Microfluidic System.</a> ChemPhysChem. 8 (18), 2665-2670 (2007).</li>
<li>Walter, A., März, A., Schumacher, W., Rösch, P., Popp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+fast%2C+high+specific+and+reliable+discrimination+of+bacteria+on+strain+level+by+means+of+SERS+in+a+microfluidic+device%5BTitle%5D)+AND+%22Lab.+Chip%22%5BJournal%5D)">Towards a fast, high specific and reliable discrimination of bacteria on strain level by means of SERS in a microfluidic device.</a> Lab. Chip. 11 (6), 1013-1021 (2011).</li>
<li>Lee, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fast+and+sensitive+trace+analysis+of+malachite+green+using+a+surface-enhanced+Raman+microfluidic+sensor%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chim.+Acta%22%5BJournal%5D)">Fast and sensitive trace analysis of malachite green using a surface-enhanced Raman microfluidic sensor.</a> Anal. Chim. Acta. 590 (2), 139-144 (2007).</li>
<li>Guo, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+Silver+Nanoparticles+in+Antimicrobial+Products+Using+Surface-Enhanced+Raman+Spectroscopy+%28SERS%29%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Analysis of Silver Nanoparticles in Antimicrobial Products Using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS).</a> Environ. Sci. Technol. 49 (7), 4317-4324 (2015).</li>
<li>Narayanan, V. A., Begun, G. M., Stokes, D. L., Sutherland, W. S., Vo-Dinh, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normal+Raman+and+surface+enhanced+Raman+scattering+%28SERS%29+spectra+of+some+fungicides+and+related+chemical+compounds%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Raman.+Spectrosc%22%5BJournal%5D)">Normal Raman and surface enhanced Raman scattering (SERS) spectra of some fungicides and related chemical compounds.</a> J. Raman. Spectrosc. 23 (5), 281-286 (1992).</li>
<li>Kang, J. S., Hwang, S. Y., Lee, C. J., Lee, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SERS+of+dithiocarbamate+pesticides+adsorbed+on+silver+surface%3B+thiram%5BTitle%5D)+AND+%22Bull.+Korean.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">SERS of dithiocarbamate pesticides adsorbed on silver surface; thiram.</a> Bull. Korean. Chem. Soc. 23 (11), 1604-1610 (2002).</li>
<li>Li, Y. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+and+sensitive+in-situ+detection+of+polar+antibiotics+in+water+using+a+disposable+Ag-graphene+sensor+based+on+electrophoretic+preconcentration+and+surface-enhanced+Raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Rapid and sensitive in-situ detection of polar antibiotics in water using a disposable Ag-graphene sensor based on electrophoretic preconcentration and surface-enhanced Raman spectroscopy.</a> Biosens. Bioelectron. 43, 94-100 (2013).</li>
<li>Clarke, S. J., Littleford, R. E., Smith, W. E., Goodacre, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+monitoring+of+antibiotics+using+Raman+and+surface+enhanced+Raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Rapid monitoring of antibiotics using Raman and surface enhanced Raman spectroscopy.</a> Analyst. 130 (7), 1019-1026 (2005).</li>
<li>Zheng, J., Pang, S., Labuza, T. P., He, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semi-quantification+of+surface-enhanced+Raman+scattering+using+a+handheld+Raman+spectrometer%3A+a+feasibility+study%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Semi-quantification of surface-enhanced Raman scattering using a handheld Raman spectrometer: a feasibility study.</a> Analyst. 138 (23), 7075-7078 (2013).</li>
<li>Zheng, J., Pang, S., Labuza, T. P., He, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+surface-enhanced+Raman+scattering+detection+using+a+handheld+and+a+bench-top+Raman+spectrometer%3A+A+comparative+study%5BTitle%5D)+AND+%22Talanta%22%5BJournal%5D)">Evaluation of surface-enhanced Raman scattering detection using a handheld and a bench-top Raman spectrometer: A comparative study.</a> Talanta. 129, 79-85 (2014).</li>
</ol>

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

واحدة من الخطوات الحاسمة في هذا البروتوكول هو تركيب حج مصادر القدرة النووية، حيث موحدة حج مصادر القدرة النووية هي المفتاح لتحقيق نتائج متسقة. الوقت التدفئة وتركيزات السلائف يجب أن تسيطر على وجه التحديد. متوسط ​​حجم هذا المستحضر AgNPs 80 نانومتر، والتي تم قياسها من خلال Zetasizer (لا تظهر البيانات). خطوة حاسمة أخرى هي تجميع الملح حيث تركيز الملح ووقت التجميع يجب أن تسيطر على وجه التحديد. وبالإضافة إلى ذلك، فإن اختيار الغشاء هو أيضا عاملا حاسما كما تم العثور على الغشاء مع حجم المسام...

سطح تعزيز التحليل الطيفي رامان (SERS) هو أسلوب يجمع بين أطياف رامان مع تكنولوجيا النانو. وما يزيد من شدة تشتت رامان من التحاليل في النبيلة المعدنية نانو الأسطح بشكل كبير من قبل صدى مأكل سطح المترجمة. 1 الفضة النانوية (حج NPS) هي حتى الآن الأكثر استخداما على نطاق واسع SERS ركائز نظرا لقدرته تعزيز عالية. 2 حتى الآن وقد تم تطوير أساليب اصطناعية مختلفة من حج مصادر القدرة النووية. 3-6 حج مصادر القدرة النووية يمكن استخدامها وحدها بمثابة ركائز SERS فعالة، أو جنبا إلى جنب مع المواد وغيرها من الهياكل لتعزيز حساسيتها و / أو وظيفة. 7-11 وقد أثبتت تقنيات SERS قدرة كبيرة للكشف عن مختلف الملوثات كمية ضئيلة في العينات الغذائية والبيئية 12 تقليديا، هناك نوعان من الطرق الشائعة لإعداد عينة SERS:. أساليب تعتمد على ركيزة وأساس الحل-13 metho القائم على حليستخدم د الغرويات NP خلط مع العينات. ثم يتم جمع مجمع NP-تحليلها باستخدام الطرد المركزي، وأودعت على دعم قوي لقياس رامان بعد التجفيف. عادة يتم تطبيق الأسلوب القائم على ركيزة بإيداع عدة ميكرولتر من عينة السائل على الركيزة الصلبة الجاهزة (14). ومع ذلك، لم يكن أي من هاتين الطريقتين تكون فعالة وقابلة للتطبيق لكمية كبيرة من حجم العينة. تغلبت عدة تعديلات من المقايسات SERS حدود الحجم، مثل إدماج نظام تصفية 15-21 أو دمج جهاز ميكروفلويديك. 21-24 وقد أظهرت فحوصات SERS تعديل تعزيز كبير في الحساسية والجدوى لرصد الملوثات الكيميائية في عينات المياه الكبيرة. نحن هنا لشرح مفصل من بروتوكول تصنيع وتطبيق طريقة SERS مرشح حقنة استنادا للكشف عن كمية ضئيلة من ferbam المبيدات والأمبيسلين المضادات الحيوية.

<table><tbody><tr><td>أمبيسلين</td><td>فيشر العلمي</td><td>BP1760-5</td><td>N / A</td></tr><tr><td>Ferbam</td><td>Chem Service</td><td>N-11970-250MG</td><td>98 +٪</td></tr> <tr><td>نترات الفضة</td><td>سيجما ألدريتش</td><td>209139</td><td>99.0 +٪</td></tr> <tr><td>سترات الصوديوم المجفف</td><td>سيجما ألدريتش</td><td>W302600</td><td>99 +٪</td></tr> <tr><td>كلوريد الصوديوم</td><td>سيجما ألدريتش</td><td>S7653</td><td>99.5 + ٪</td></tr> <tr><td>EMD Millipore مرشحات غشاء Durapore PVDF</td><td>فيشر Scientific</td><td>VVLP01300</td><td>0.10 & micro ؛ م حجم المسام ،</td></tr><tr><td>حاملي مرشح البولي كربونات</td> المحبة للماء <td>Cole-Parmer</td><td>EW-29550-40</td><td>قطر 13 مم</td></tr><tr><td>خلاط دوامة تناظرية</td><td>فيشر ساينتفيك</td><td>02-215-365</td><td>N / A</td></tr><tr><td>خلاطات الجوز</td><td>فيشر Scientific</td><td>05-450-213</td><td>N / A</td></tr><tr><td>DXR مطياف رامان</td><td>حراري علمي</td><td>IQLAADGABFFAHCMAPB</td><td>طاقة الليزر: 1 ميجاواط وقت التعرض: 5 ثوان</td></tr></tbody></table>

تعليق السطح القائم على تصفية المحسن رامان الطيفي الفحص للكشف السريع من الملوثات الكيميائية

A Filter-based Surface Enhanced Raman Spectroscopic Assay for Rapid Detection of Chemical Contaminants

نعرض طريقة لتصنيع ركائز رامان الطيفية المعززة بالسطح (SERS) عالية الحساسية باستخدام نظام حقنة الترشيح الذي يمكن تطبيقه للكشف عن الملوثات الكيميائية المختلفة. يتم تصنيع جزيئات الفضة النانوية (Ag NPs) عن طريق اختزال نترات الفضة بواسطة سترات الصوديوم. ثم يتم تجميع NPs بواسطة كلوريد الصوديوم لتشكيل مجموعات نانوية يمكن أن تكون محاصرة في مسام غشاء المرشح. يتم توصيل حقنة بحامل الفلتر ، مع غشاء مرشح بداخله. عن طريق تحميل العناقيد النانوية في المحقنة والمرور عبر الغشاء ، يمر السائل عبر الغشاء ولكن ليس العناقيد النانوية ، مكونا غشاء نشطا ل SERS. عند اختبار المادة التحليلية ، يتم تحميل العينة السائلة في المحقنة وتتدفق عبر الغشاء المطلي ب Ag NPs. يرتبط التحليل ويركز على الغشاء المطلي ب Ag NPs. ثم يتم فصل الغشاء عن حامل الفلتر ، وتجفيفه بالهواء وقياسه بواسطة أداة رامان. نقدم هنا دراسة تأثير حجم Ag NPs والعينة على حساسية الكشف بالإضافة إلى الكشف عن 10 جزء في البليون ferbam و 1 جزء في المليون من الأمبيسلين باستخدام الفحص المطور.

وقد أظهرت الخطوات الرئيسية لهذه التجربة في الرسم التخطيطي (الشكل 1). الشكل 2 يدل على أهمية استخدام الحجم الأمثل من AgNPs في طلاء غشاء من أجل الوصول إلى حساسية مكبر. 1 مل من حج مصادر القدرة النووية توفر أقوى إشارة عند استخدام ferbam، بالمقارنة مع 0.5 مل (كاف الطلاء) أو 2 مل (الكثير من الطلاء). كنا قادرين على كشف fer...

ويرد الإجراء لتصنيع وأداء السطح القائم على تصفية تعزيز رامان الطيفي (SERS) فحص للكشف عن الملوثات الكيميائية (أي ferbam المبيدات والمضادات الحيوية الأمبيسلين).

We demonstrate a method to fabricate highly sensitive surface-enhanced Raman spectroscopic (SERS) substrates using a filter syringe system that can be ...

الهدف العام من طريقة مطيافية رامان المحسنة بالسطح القائمة على الترشيح هو الكشف عن جزيئات مستهدفة متنوعة بمستويات ضئيلة في العينات السائلة. وتتمثل ميزتان لهذه التقنية في تقليل التكاليف في وقت تحضير العينات، والأهم من ذلك أن هذه التقنية توفر حساسية أعلى من خلال استخدام أحجام عينات أكبر، مما يؤدي إلى خفض حد الكشف. وبوجه عام، قد يواجه الأشخاص المبتدئون في هذه الطريقة صعوبات لأن الجسيمات النانوية قد لا تُحتجز في مسام الغشاء دون خطوة تجميع مناسبة، أو قد لا تتوزع بشكل موحد على الغشاء. للبدء، قم بتحضير 100 milliliters من محلول نترات الفضة الطازج وسخنه حتى الغليان على لوح تسخين بدرجة حرارة 350 degree Celsius مع تقليب مغناطيسي بسرعة 700 RPM.بمجرد الغليان، أضف فوراً 1 mL من محلول سترات الصوديوم المُحضّر حديثاً واترك المحلول يغلي لمدة 25 دقيقة. ومع تشكّل جسيمات الفضة النانوية، سيتحول لون المحلول إلى البني المخضر. بعد مرور 25 دقيقة، ضع الدورق على لوح تحريك غير مسخن واتركه يتم تحريكه طوال الليل بسرعة 700 RPM.في الصباح، يجب أن يكون الخليط في حالة مستقرة، بلون وشفافية ثابتين. إذا رغبت في ذلك، قم بقياس امتصاصية الجسيمات النانوية. تابع ذلك بتخفيف الخليط باستخدام ماء فائق النقاء حتى يصل الحجم إلى 100 milliliters.بعد ذلك، استخدم جهاز zetasizer لقياس حجم جسيمات الفضة النانوية. وللتخزين، انقل جسيمات الفضة النانوية إلى حاوية محكمة الإغلاق، وقم بحمايتها من الضوء عن طريق لفها بورق القصدير.يظل الغرواني صالحاً لمدة تصل إلى شهرين عند درجة حرارة 4 °C. ولتحضير غشاء ترشيح نشط بتقنية SERS، أضف أولاً 1 mL من كلوريد الصوديوم بتركيز 5 mM إلى 1 mL من الغرواني المُحضّر، ثم اخلطهما باستخدام جهاز خلط دوراني (nutator) بسرعة 20 RPM لمدة 10 دقائق.أثناء تكون العناقيد النانوية الفضية، قم بتجهيز غشاء PVDF بمسام حجمها 0.1 µm. ومن الضروري أن يكون حامل المرشح جافاً تماماً وأن يكون المرشح في الاتجاه الصحيح. وبعد 10 دقائق من الخلط، قم بترشيح 2 mL من العناقيد النانوية عن طريق دفعها عبر الغشاء بمعدل قطرة واحدة تقريباً في الثانية.ادفع المحلول بشكل مستمر دون انقطاع. والنتيجة هي غشاء ترشيح نشط بتقنية SERSافصل غشاء الترشيح النشط بعنايةباستخدام الملاقط. ثم، اتركه ليجف في الهواء لمدة ثلاث دقائق.بمجرد أن تجف، انقل الغشاء النشط بتقنية SERS إلى شريحة زجاجية. والآن، للكشف عن ركيزة SERS باستخدام رامان، اضبط الجهاز على ليزر بطول موجي 780 nano-meter يعمل بقدرة خمسة miliwatts. اضبط وقت التعريض على ثانية واحدة وقوة التعريض على اثنين.باستخدام عدسة شيئية بقوة 10 X، قم بضبط التركيز على العينة. تأكد من ضبط البرنامج أيضاً على عدسة شيئية بقوة 10 X. الآن، اختر عشوائياً من ثمانٍ إلى 10 نقاط على الغشاء واستخدم الجهاز لجمع البيانات منها.بعد ذلك، افتح البيانات الطيفية في برنامج الشركة المصنعة لإجراء التحليل. للبدء، قم بإجراء تخفيف تسلسلي لمحلول ferbam بتركيز 100 جزء في المليون للحصول على خمسة ملليلترات من محلول ferbam بتركيز 10 أجزاء في المليار و50% acetonitrile. الآن، ضع الغشاء النشط داخل حامل المرشح بحيث تكون طبقة الجزيئات النانوية متجهة للأعلى.بعد ذلك، قم بتحميل العينة التي يبلغ حجمها 5 mL في حقنة جديدة وثبّت المرشح النشط. الآن، ادفع العينة عبر المرشح بتدفق مستمر يبلغ حوالي قطرة واحدة في الثانية. وبمجرد ترشيح المحلول، افصل الغشاء بعناية واتركه ليجف في الهواء لمدة ثلاث دقائق.باشر فوراً بإجراء كشف رامان بمجرد جفاف الغشاء. قم بجمع البيانات كما في السابق. تم اختبار أحجام مختلفة من جسيمات الفضة النانوية باستخدام هذه الطريقة.كان حجم محلول جسيمات الفضة النانوية المستخدم لطلاء الغشاء، والذي حقق أقصى قدر من الحساسية، هو 1 mL. ويظهر قياس إزاحة رامان أن طيف SERS لتركيز 10 ppb من مادة الفيربام كان قابلاً للكشف. وتعزى القمة عند 1386 إلى الاهتزاز المختلط لتمطط الرابطة المزدوجة بين السيانيد وكبريت الكربون، ومن تشوه مجموعة الميثيل المتماثلة.ترتبط القمة عند 1516 بتمدد مجموعة الميثيل والسيانيد، بينما تنتج القمة عند 561 عن تمدد رابطة الكبريت. كما تم الكشف بوضوح عن طيف من جزء واحد في المليون من الأمبيسيلين. وتعود القمم عند 1594 و1447 إلى تمدد الرابطة المزدوجة للكربون وتشوه مجموعة ميثيلين الإيثيل على التوالي.تنتج القمة القوية عند 1001 عن اهتزاز حلقة البنزين. أما القمة عند 852 فترتبط بتمطط CNC المتماثل. ومن خلال زيادة حجم العينة، ارتفع حد الكشف.تشمل مزايا هذه الطريقة القائمة على الترشيح إمكانية ضبط الحجم وحد الكشف. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تصنيع ركيزة نانوية حساسة وموحدة باستخدام غشاء ترشيح. وبمجرد إتقانها، يمكن تنفيذ هذه التقنية في غضون 30 دقيقة إذا تم تطبيقها بشكل صحيح؛ وبعد اتباع هذا الإجراء، يمكن إجراء طرق أخرى مثل SEM أو TEM للإجابة على أسئلة إضافية مثل توزيع جسيمات الفضة النانوية على الغشاء. وبعد تطويرها، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال الكيمياء التحليلية لاستكشاف الأهداف الكيميائية النزرة في مختلف العينات الغذائية والبيئية. لا تنسَ أن العمل مع المبيدات الحشرية والسموم البيولوجية يمكن أن يكون خطيراً للغاية.يجب دائمًا ارتداء معطف المختبر وجهاز التنفس ونظارات السلامة الواقية أثناء تنفيذ هذا الإجراء.

a-filter-based-surface-enhanced-raman-spectroscopic-assay-for-rapid

Research

JoVE Journal

Chemistry

الكيمياء

ويستخدم نظام مغناطيسي لتعديل biosensing بسرعة ، بحساسية وبساطة كشف المقايسات البيولوجية ، مثل جزيئات الحمض النووي والبروتينات.

متجانسة الكشف السريع عن طريق فحوصات البيولوجي المغناطيسي نظام Biosensing التحوير

المصدر: تشانغ، م. وآخرون، اختبار الحساسية السريعة لمضادات الميكروبات بواسطة تصوير تشتت رامان المحفز لدمج الديوتيريوم في بكتيريا واحدة. J. Vis. Exp. (2022)يوضح هذا الفيديو تطبيق مجهر رامان المحفز للتشتت لتقييم القابلية للمضادات الحيوية من خلال تتبع النشاط الأيضي الموسوم بالديوتيريوم. من خلال مراقبة إشارات الكربون-ديوتيريوم، تتيح الطريقة الكشف السريع عن مجموعات البكتيريا المقاومة والمعرضة للتأثير.

الكشف عن حساسية المضادات الحيوية البكتيرية باستخدام مجهر رامان المحفز للتشتت

نصف تصنيع وتوصيف الأنظمة البيولوجية النانوية التي تتفاعل بين ركائز البنية النانوية والبروتينات المجمدة والأبتامر. تم الإبلاغ عن الخطوات التجريبية ذات الصلة التي تتضمن التصنيع الصخري للركائز ذات البنية النانوية ، والوظيفة الحيوية ، وتوصيف التحليل الطيفي رامان المعزز بالسطح (SERS). تم إثبات اكتشاف SERS للبروتينات المثبتة على السطح ، وفحص ارتباط البروتين والرابطة الأبتامر-ليجند.

سطح تعزيز رامان الطيفي كشف الجزيئات الحيوية عن طريق EBL مصنعة ذات البنية النانومترية ركائز

تصف هذه المخطوطة كيفية تحضير الرقائق الحيوية السائلة باستخدام الخلايا الظهارية الخيشومية من سمك السلمون المرقط من Rainbow لاستخدامها في مستشعر مقاومة الركيزة الخلوية الكهربائية المحمول في الميدان.  كما تم وصف بروتوكول إجراء اختبار سمية مياه الشرب السريع باستخدام المستشعر.

Biochips فلويديك مع خلايا RTgill-W1 لرابيد تقييم عينات مياه الشرب لسمية إعداد واختبار المقاومة المستندة إلى

ويرد هنا وصف لاستراتيجية سريعة متعددة التخصصات للكشف المبكر عن الأزهار السيانوبكتيرية والسموم السيانوتوسينية المرتبطة بها. وهو يسمح بالكشف عن البكتيريا الزرقاء والسموم السيانوتوسينية ذات الصلة في عينات المياه وفي المصفوفات العضوية، مثل العينات ثنائية الصمام، في 24 ساعة.

الكشف المبكر عن الأزهار السيانوكتيرية والسموم السيانوتوسينية المرتبطة بها باستخدام استراتيجية الكشف السريع

يقدم هذا البروتوكول اختبار الحساسية السريع لمضادات الميكروبات (AST) في غضون 2.5 ساعة عن طريق تصوير تشتت رامان المحفز بخلية واحدة لعملية التمثيل الغذائي D2O. تنطبق هذه الطريقة على البكتيريا الموجودة في البول أو بيئة الدم الكاملة ، والتي تعد تحويلية للنمط الظاهري السريع أحادي الخلية AST في العيادة.

اختبار الحساسية السريع لمضادات الميكروبات عن طريق التصوير المحفز لنثر رامان لدمج الديوتيريوم في بكتيريا واحدة

تقارن هذه الورقة بشكل مباشر بين الدقة والحساسية وتباين التصوير لتشتت رامان المحفز (SRS) وتشتت رامان المضاد لستوكس (CARS) المتكامل في نفس منصة المجهر. تظهر النتائج أن CARS لديها دقة مكانية أفضل ، و SRS يعطي تباينات أفضل ودقة طيفية ، وكلتا الطريقتين لهما حساسية مماثلة.

مقارنة مباشرة بين تشتت رامان المحفز فوق الطيف ومجهر تشتت رامان المضاد للستوكس للتصوير الكيميائي

نقدم بروتوكولا للحصول على صور كيميائية باستخدام مجهر تفريق رامان (SRS) المحفز عريض النطاق. استنادا إلى مجهر SRS الذي يعمل مع الكشف التفاضلي متعدد القنوات ، يصف البروتوكول إعداد العينة ، وتعديل جهاز SRS ، والقياسات الكيميائية لفك تشابك المكونات المختلفة للعينات غير المتجانسة كيميائيا.

التصوير الكيميائي متعدد الإرسال القائم على مجهر رامان لتشتت رامان المحفز عريض النطاق

في هذه الدراسة ، قمنا بتطوير مسبار نانوي لبصمات الأصابع منخفض التكلفة معزز بالسطح (SERS) مع توافق حيوي مناسب لإظهار التصوير الحيوي للخلايا الحية الخالية من الملصقات واكتشاف سلالتين بكتيرية ، موضحين بالتفصيل كيفية الحصول على أطياف SERS للخلايا الحية بطريقة غير مدمرة.

التحليل الحيوي لتشتت رامان المحسن بالسطح الخالي من الملصقات استنادا إلى مجسات نانوية Au@Carbon نقطة

يصف هذا البروتوكول طريقة تصنيع لركيزة مرنة لتشتت رامان المعزز بالسطح. تم استخدام هذه الطريقة في الكشف الناجح عن التركيزات المنخفضة من R6G و Thiram.

تصنيع ركيزة تشتت رامان المرنة المعززة بالسطح (SERS) القائمة على البولي ديميثيل سيلوكسان (PDMS) للكشف عن الحساسية الفائقة

تعلم طريقة التحليل الطيفي رامان المحسن السطحي القائم على التصفية للكشف السريع عن الملوثات الكيميائية مثل المبيدات والمضادات الحيوية في العينات السائلة. هذه التقنية توفر حساسية عالية وتقلل وقت إعداد العينات بشكل كبير.

تعليق السطح القائم على تصفية المحسن رامان الطيفي الفحص للكشف السريع من الملوثات الكيميائية

استكشف المزيد من الفيديوهات