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Comme preuve de concept, le DSNB a été choisi comme molécule d’analyte et recouvert sur la surface des AgNPs. Les spectres SERS typiques du DSNB améliorés par l’assemblage AgNP plasmonique et l’AgNP dispersé sont illustrés à la figure 6. Sans le laser de piégeage, les AgNP dispersés dans la chambre d’échantillonnage ont généré un spectre noir (Figure 6A) lors de l’excitation par le laser de la sonde Raman. Un signal SERS faible et large a été observé à environ 1380-1450 cm-1, le pic caractéristique du DSNB à partir de son tronçon symétrique NO2, ce qui est cohérent avec les rapports de littérature35,36. Comme les AgNP dispersés étaient sous mouvement brownien, les jonctions interparticulaires étaient grandes et instables, comme l’illustre la figure 6C. Ainsi, l’amplification du signal SERS du DSNB était faible pour les AgNP dispersés.
Les AgNP sont rassemblés pour former un assemblage d’AgNP plasmonique lorsque le laser de piégeage est allumé. L’augmentation de la puissance et l’extension du temps d’irradiation du laser de piégeage pourraient attirer plus d’AgNP et générer une tache sombre, comme le montre la figure 6B. Ici, nous avons appliqué une puissance laser de piégeage de 700 mM et un temps d’irradiation de 20 s pour créer un assemblage AgNP plasmonique dans une solution AgNP revêtue de DSNB de 0,05 nM à un endroit et à un moment désignés. Le spectre SERS du DSNB a été obtenu dans la région de l’assemblage plasmonique AgNP (Figure 6A, rouge). La forte bande Raman à 930 cm-1 est affectée à la vibration de ciseaux nitro, et les grandes bandes à 1078 cm-1, 1152 cm-1 et 1191 cm-1 correspondent probablement à l’étirement N-C-O du succinimidyl chevauchant les modes de cycle aromatique de DSNB 35,37. Les bandes caractéristiques à 1385 cm-1 et 1444 cm-1 proviennent de l’étirement nitro symétrique du DSNB et sont considérablement améliorées et légèrement décalées en raison de la réaction avec la surface de l’AgNP35,37. Sur la base des empreintes SERS précédemment rapportées de DSNB35,36,37, la bande à 1579 cm-1 a été assignée au mode de cycle aromatique du DSNB. Les intensités globales de DSNB dans l’assemblage plasmonique AgNP étaient plus élevées que celles de l’AgNP dispersé. Compte tenu de l’intensité du pic caractéristique à 1444 cm-1, l’assemblage AgNP plasmonique peut fournir une augmentation d’environ 50 fois du signal SERS du DSNB par rapport à celui de l’AgNP dispersé. Comme le montre la figure 7, les spectres SERS du DSNB ont été enregistrés à plusieurs reprises (20 fois) pour l’assemblage AgNP dans l’expérience, démontrant des caractéristiques vibratoires identiques. Les intensités des pics caractéristiques de DSNB à 1152 cm-1, 1444 cm-1 et 1579 cm-1 dans ces 20 spectres SERS ont été tracées sous forme d’histogrammes avec des écarts-types relatifs (RSD) de 6,88%, 6,59% et 5,48%, respectivement. Cela a permis de vérifier davantage la reproductibilité et la stabilité. Par conséquent, cette approche est fiable pour manipuler les nanoparticules plasmoniques et la détection SERS des molécules d’analyte en solution.

Figure 1 : Représentation schématique de la plateforme spectroscopique Raman couplée à une pince à épiler optique. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2 : Préparation de l’AgNP pour la mesure du SERS. (A) Image MEB de l’AgNP. (B) Répartition granulométrique des PNAg par DLS. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 3 : Interaction de l’AgNP et du DSNB. (A) Schéma du revêtement du DSNB à la surface de l’AgNP. (B) spectres UV-visible de AgNP et AgNP-DSNB. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 4: Schéma de la préparation de la chambre d’échantillonnage. (A) Processus de préparation de la chambre d’échantillonnage. B) Chambre d’échantillonnage préparée. Barre d’échelle = 1 cm. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 5 : Chevauchement de position du laser Raman 532 nm et du laser piégeage 1064 nm. (A) Position du laser Raman 532 nm indiquée par un point blanc. (B) Position du laser de piégeage de 1064 nm indiquée par un cercle rouge. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 6 : Spectres SERS typiques des molécules d’analyte améliorés par l’assemblage AgNP plasmonique. (A) Spectres SERS du DSNB à l’assemblage plasmonique AgNP (rouge) et à l’AgNP dispersé (noir). (B) L’assemblage plasmonique AgNP lorsque le laser de piégeage est activé montre une tache sombre sous visualisation microscopique. (C) L’AgNP dispersé lorsque le laser de piégeage est éteint. (D) Illustration du mécanisme de formation de l’assemblage AgNP. (E) Intensité SERS dépendante de la concentration en l’absence du laser de piégeage. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 7 : Reproductibilité du signal SERS du DSNB. (A) 20 spectres SERS du DSNB à l’assemblage plasmonique AgNP enregistrés à plusieurs reprises dans l’expérience. (B) Histogrammes des intensités des pics caractéristiques du DSNB à 1152 cm-1 (RSD = 6,88%), 1444 cm-1 (RSD = 6,59%) et 1579 cm-1 (RSD = 5,48%). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 8 : Assemblage AgNP généré sous différents paramètres expérimentaux. (A) Puissance laser de piégeage différente; temps d’irradiation 20 s et concentration d’AgNP 0,05 nM. B) Temps d’irradiation différent; puissance laser de piégeage 700 mW et concentration AgNP 0,05 nM. c) Concentration différente d’AgNP; temps d’irradiation 20 s et puissance laser de piégeage 700 mW. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure supplémentaire 1 : Images de la caméra de microscope de l’assemblage AgNP dans des séries chronologiques lorsque le laser de piégeage a été éteint. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.