2018年1月11日
This protocol describes the analysis of blinking surface-enhanced Raman scattering due to the random walk of a single molecule on a silver surface using power laws.
本 闪烁表面 增强拉曼散射 分析的总体目标是研究单个分子在金属纳米颗粒表面上的行为。这种方法可以帮助回答界面和珊瑚科学中关于固液界面工作行为的关键问题该技术的主要优点是可以收集许多数据,因为在一个视频中可以同时观察到大约十几个闪烁点。要开始此过程,请用液体洗涤剂和自来水清洗两张玻璃显微镜载玻片。
用蒸馏水冲洗载玻片,然后让它们风干。接下来,将 0.1% 聚-L 赖氨酸的水溶液涂在一个干燥的玻片上。让溶液在玻片上静置 2 到 3 秒。
然后,使用压缩空气鼓风机去除多余的溶液并干燥载玻片。接下来,将胶体银纳米颗粒的悬浮液涂在载玻片上。让悬架静置两到三秒钟。
用压缩空气干燥载玻片。然后,使用疏水屏障笔将 26 毫米 x 26 毫米的区域完全封闭在载玻片上。让屏障干燥。
将蒸馏水滴到载玻片上以填充封闭区域。用第二张干净的干燥载玻片盖住载玻片,以防止水分蒸发。将载玻片组件放在倒置显微镜的样品台上。
通过暗场聚光镜用白光照射载玻片。通过将 2 倍物镜更改为 60 倍物镜来聚焦各种颜色的光斑。接下来,使用二极管泵浦固态连续波 532 纳米激光器、带通干涉滤光片和透镜,用相对于样品表面 30 度角的衰减光束照射样品。
将激光照明移动到视图中心,并稍微调整样品台的 z 方向,以优化对光斑的聚焦。在均匀的背景下观察聚集体作为单调斑点。接下来,关闭激光器,并在物镜后插入长通边滤光片。
用激光以相对于样品表面 30 度角通过干涉滤光片和外部透镜照射样品。沿 x 和 y 方向移动舞台以查找闪烁点。然后,使用帧时间为 61 到 120 毫秒的深冷数字 CCD 相机采集 20 分钟长的斑点视频。
要开始分析,请在 CCD 相机软件中打开采集的视频。单击并拖动以选择带和不带闪烁点的区域。执行时间分析以得出点和暗区的信号强度时间曲线。
以这种方式获取所有感兴趣闪烁点和暗区的配置文件。然后,生成相对于其持续时间的明亮和黑暗事件的概率分布。从用聚-l赖氨酸包被玻片制备的银纳米聚集体的 SERS 中观察到多色闪烁点。
闪烁信号归因于银纳米聚集体连接处的随机游走单分子。来自单个纳米聚集体的信号随时间显示不同的强度,这与量子点的闪烁荧光不同。将明亮事件的阈值设置为高于基线强度的 3 个标准差,并确定每个点的亮暗事件持续时间。
明亮事件的概率分布与事件持续时间绘制为一条线和对数对数图,而黑暗事件的概率分布与持续时间绘制为曲线。由于暗事件持续时间通常长于亮偶数持续时间,因此明亮事件的幂律指数往往小于暗事件的幂律指数。暗事件的截断时间较短表明分子随机游走更快,从非自发光状态到自发光状态的能量屏障更高,或两者兼而有之。
看完这个视频后,你应该对如何观察和分析闪烁的 SERS 现象有了很好的了解。
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本方案描述了由于单个分子在银表面上随机运动而引起的闪烁表面增强拉曼散射的分析方法。该方法可实现对多个闪烁位点的同步观测,为固-液界面处分子行为的研究提供重要数据。
单分子分辨率下对表面增强拉曼散射(SERS)闪烁现象的定量分析,可通过揭示分子在金属界面的动力学行为,实现早期发现阶段的机制性风险评估。对亮态和暗态持续时间进行幂律统计建模,可为解释复杂纳米聚集体环境中分子行为提供可预测的置信度。这些见解有助于可靠的靶点验证,并为表面敏感型生物制药应用的检测方法开发提供依据。
这种SERS闪烁分析方法通过提供纳米聚集体界面分子动力学的定量、可重复的读出结果,融入了从发现到临床前研究的连续过程。