Name: Une surface à base de filtre-Enhanced Raman spectroscopique test pour la détection rapide des contaminants chimiques (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-19T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 13 s
Description: Découvrez une méthode SERS sur filtre pour détecter rapidement les contaminants chimiques comme le ferbam et l'ampicilline. Cette technique améliore la sensibilité et réduit le temps de préparation des échantillons.

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Ce matériel est basé sur des travaux soutenus par le Département de la sécurité intérieure des États-Unis sous le numéro de subvention 2010-ST-061-FD0001 par le biais d’une subvention accordée par le National Center for Food Protection and Defense de l’Université du Minnesota. Avis de non-responsabilité : Les points de vue et les conclusions contenus dans ce document sont ceux des auteurs et ne doivent pas être interprétés comme représentant nécessairement les politiques officielles, expresses ou implicites, du Département de la sécurité intérieure des États-Unis ou du Centre national de protection et de défense des aliments.

1. Argent nanoparticules de synthèse 15 <ol><li> Dissoudre 18 mg de nitrate d&#39;argent dans 100 ml d&#39;eau ultra-pure (18,2 ΩU) et vortex pendant 5 sec. </li><li> Dissoudre 27 mg de citrate de sodium dihydraté dans de l&#39;eau de 1 ml et vortex pendant 5 sec. </li><li> Transférer la totalité de la solution de nitrate d&#39;argent préparé dans une fiole conique contenant une barre d&#39;agitation et de mettre le ballon sur une plaque chauffante magnétique. Chauffer le ballon sous agitation vigoureuse avec une vitesse d&#39;agitation de 700 tours par minute à ~ 350 ° C (réglage de la température sur la plaque). </li><li> Lorsque l&#39;ébullition, ajouter la totalité de la solution préparée de citrate de sodium à la fiole conique immédiatement, et de laisser la solution à ébullition pour un 25 minutes supplémentaires jusqu&#39;à ce que la solution vire au brun verdâtre, ce qui indique la formation d&#39;Ag IP. </li><li> Enlever le ballon de la plaque chauffante et le mettre sur une autre plaque magnétique (ne pas chauffer) et remuer O / N à la même vitesse d&#39;agitation à température ambiante jusqu&#39;à ce que le mélange atteigne un état stable, avec une couleur et tran constantesparency. Utiliser un spectromètre UV-visible pour déterminer l&#39;absorbance des IP Ag préparés si nécessaire. </li><li> Diluer le mélange final avec de l&#39;eau ultra pure à 100 ml. </li><li> Utilisez un Zetasizer pour mesurer la taille des IP Ag si nécessaire selon le protocole du fabricant. </li><li> Transférer le colloïde Ag dans un récipient étanche et protéger de la lumière d&#39;une feuille d&#39;aluminium. Le colloïde peut être stocké dans un réfrigérateur à 4-7 ° C pendant 2 mois, si nécessaire. </li></ol> 2. Fabrication d&#39;un filtre actif Membrane SERS <ol><li> Dissoudre 2,92 g de chlorure de sodium (NaCl) dans 100 ml d&#39;eau pour obtenir une solution de NaCl 50 mM. </li><li> Ajouter 1 ml de la solution NaCl 5 mM dans 1 ml de PN Ag préparés et les mélanger dans un mélangeur oscillant pendant 10 minutes à 20 tours par minute. Cette étape consiste à agréger les IP Ag dans nanograppes AG. </li><li> Placer une membrane filtrante (PVDF, 0,1 um de taille des pores) dans un porte-filtre, qui peut être fixé à une seringue. La membrane ayant une taille de pores inférieure était found plus efficace que la membrane de plus grande taille de pores (par exemple, 0,22 um) dans piégeage nanoclusters Ag et produire des signaux cohérents. </li><li> 2 ml charge des nanoclusters Ag préparés dans la seringue pour la filtration. Fixez le porte-filtre sur la seringue et de passer manuellement la totalité du volume de nanograppes Ag à travers la membrane à raison de 1 goutte / s de débit. Les pièges à membrane nanoclusters Ag, formant une membrane filtrante SERS-active. </li><li> Détacher la membrane du filtre du porte-filtre. Une attention particulière est nécessaire lors de la tenue de la membrane sur le bord extérieur à l&#39;aide d&#39;une paire de pinces pour ne pas endommager la membrane. Sécher à l&#39;air pendant environ 3 min membrane et le placer sur une lame de verre. </li><li> détection Raman du substrat SERS <ol><li> Réglez l&#39;instrument Raman à un laser de longueur d&#39;onde de 780 nm avec une puissance laser de 5 mW, temps d&#39;exposition de 1 sec et l&#39;exposition nombre de 2. Définissez l&#39;objectif microscopique 10X. Assurez-vous que l&#39;objectif du logiciel est réglé en conséquence aussi. &lt;/ Li&gt; <li> Placer la lame de verre avec la membrane sur le dessus de la plate-forme de l&#39;instrument Raman et en utilisant le microscope à se concentrer sur la surface de la membrane. </li><li> choisir au hasard 8-10 points de la surface de la membrane et l&#39;instrument va les collecter automatiquement dans l&#39;ordre. données spectrales ouverts dans le logiciel du fabricant pour l&#39;analyse. </li></ol></li></ol> 3. Application du système SERS de filtre actif pour détecter les contaminants chimiques <ol><li> Préparer une solution de ferbame 10 ppb. Attention: Ferbam est très volatil. Les précautions à prendre (respirateurs et lunettes) lors de la pesée du solide. <ol><li> Peser 2 mg ferbame poudre et le dissoudre dans 20 ml de 50% d&#39;acétonitrile (10 ml d&#39;acétonitrile et 10 ml d&#39;eau) pour obtenir une solution de stock (100 ppm). Vortexer le flacon pendant 30 secondes. </li><li> Prélever 1 ml de la solution de ferbame 100 ppm dans un tube à essai et 9 ml 50% d&#39;acétonitrile pour obtenir une solution de 10 ppm. Vortex le tube pendant 5 sec. </li><li> Prélever 1 ml de la10 ppm de la solution dans un tube à essai et 9 ml 50% d&#39;acétonitrile pour obtenir une solution à 1 ppm. Vortex le tube pendant 5 sec. </li><li> Prélever 1 ml de la solution à 1 ppm dans un tube à essai et ajoute 9 ml de 50% d&#39;acétonitrile pour former une solution de 100 ppb. Vortex le tube pendant 5 sec. </li><li> Prélever 1 ml de la solution de 100 ppb dans un tube à essai et 9 ml 50% d&#39;acétonitrile pour obtenir une solution de 10 ppb. Vortex le tube pendant 5 sec. </li></ol></li><li> Préparer une solution d&#39;ampicilline à 1 ppm. <ol><li> Peser 10 mg ampicilline poudre et le dissoudre dans 100 ml d&#39;eau pour obtenir une solution à l&#39;ampicilline de 100 ppm. Vortexer le flacon pendant 30 secondes. </li><li> Prélever 1 ml de la solution à 100 ppm dans un tube à essai et 9 ml d&#39;eau pour obtenir une solution d&#39;ampicilline à 10 ppm. Vortex le tube pendant 5 sec. </li><li> Prélever 1 ml de la solution à 10 ppm dans un tube à essai et 9 ml d&#39;eau pour obtenir une solution d&#39;ampicilline à 1 ppm. Vortex le tube pendant 5 sec. </li></ol></li><li> Mettez la membrane du filtre dans le porte-filtre, avec le côté NP enduit vers le haut. &lt;/ Li&gt; <li> Charge 5 ml d&#39;un échantillon dans une nouvelle seringue, puis le fixer à la porte-filtre avec une membrane revêtue Ag intérieur. </li><li> passer manuellement l&#39;ensemble du volume de l&#39;échantillon à travers la membrane à raison de 1 goutte / s de débit. Les molécules cibles peuvent être adsorbés et concentrés sur les PN appliquées sur la membrane filtrante. </li><li> Détachez membrane filtrante du porte-filtre, l&#39;air sec pendant environ 3 min et mesurer les signaux en utilisant l&#39;instrument Raman en utilisant la même méthode que celle décrite dans l&#39;étape 2.6. </li><li> Répéter l&#39;étape de 2,2 à 2,6 pour préparer une membrane revêtue de Ag, et le suivi de l&#39;étape 3.3 pour la détection de l&#39;autre échantillon. </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>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

L&#39;une des étapes importantes de ce protocole est la synthèse Ag IP, où uniformes IP Ag sont la clé pour des résultats cohérents. Le temps de chauffage et la concentration des précurseurs doivent être contrôlés avec précision. La taille moyenne de cette préparation est AGNPS 80 nm, qui est mesuré par le Zetasizer (données non présentées). Une autre étape essentielle est l&#39;agrégation de sel, dans lequel la concentration en sel et le temps d&#39;agrégation doit être contrôlée avec précision. En outre, le choix de l...

Surface spectroscopie Raman améliorée (SERS) est une technique combinant la spectroscopie Raman avec la nanotechnologie. L&#39;intensité de la diffusion Raman des analytes à nano-surfaces métalliques nobles est grandement améliorée par la résonance plasmonique de surface localisée. 1 nanoparticules d&#39;argent (Ag IP) sont de loin les SERS plus largement utilisés substrats en raison de sa capacité d&#39;amélioration de haute 2. Jusqu&#39;à présent, , diverses méthodes de synthèse de Ag IP ont été développés. 3-6 Ag IP peut être utilisé seul en tant que substrats SERS efficaces, ou combinés avec d&#39;autres matériaux et des structures pour améliorer sa sensibilité et / ou la fonctionnalité. 7-11 Techniques de SERS ont démontré une grande capacité de détection de divers contaminants de l&#39;état de traces dans les échantillons alimentaires et environnementaux 12 Traditionnellement, il y a deux façons communes pour la préparation d&#39;un échantillon de SERS:.. Et les méthodes à base de substrat à base de solution 13 La métho à base de solutiond utilise colloïdes NP se mélanger avec les échantillons. Ensuite, le complexe analyte-NP est recueilli par centrifugation, et déposé sur un support solide pour la mesure Raman après séchage. La méthode à base de substrat est généralement appliqué en déposant plusieurs microlitres d&#39;échantillon liquide sur le substrat solide préfabriqué. 14 Cependant, aucun de ces deux méthodes sont efficaces et applicables pour une grande quantité de volume d&#39;échantillon. Plusieurs modifications des tests de SERS surmonté les limites de volume, tels que l&#39;intégration d&#39;un système de filtre 15-21 ou l&#39;incorporation d&#39;un dispositif microfluidique. 21-24 Les tests de SERS modifiés ont montré une grande amélioration de la sensibilité et de la faisabilité de la surveillance des contaminants chimiques dans les grands échantillons d&#39;eau. Ici, nous démontrons le protocole détaillé de la fabrication et de l&#39;application d&#39;une méthode de SERS base filtre à seringue pour détecter des traces de pesticides ferbame et antibiotique ampicilline.

<table><tbody><tr><td>Ampicilline</td><td>Fisher Scientific</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+ %Nitrate</td></tr> <tr><td></td><td>d’argent Sigma Aldrich</td><td>209139</td><td>99.0+ %Citrate</td></tr> de <tr><td>sodium déshydraté</td><td>Sigma Aldrich</td><td>W302600</td><td>99+ %</td></tr><tr><td>Chlorure</td><td>de sodium Sigma Aldrich</td><td>S7653</td><td>99.5+ %</td></tr><tr><td>EMD Millipore Filtres à membrane PVDF Durapore</td><td>Fisher Scientific</td><td>VVLP01300</td><td>0.10 &micro ; m Taille des pores, hydrophile</td></tr><tr><td>Porte-filtres en polycarbonate</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-29550-40</td> Mélangeur à vortex analogique <td>de 13 mm de diamètre</td></tr><tr><td></td><td>Fisher Scientific</td><td>02-215-365</td><td>N/A</td></tr><tr><td>Mélangeurs à nutation</td><td>Fisher Scientific</td><td>05-450-213</td><td>N/A</td></tr><tr><td>DXR Spectroscope Raman</td><td>Thermo Scientific</td><td>IQLAADGABFFAHCMAPB</td><td>Puissance laser : 1 mW Temps d’exposition : 5 sec</td></tr></tbody></table>

une surface à base de filtre-enhanced raman spectroscopique test pour la détection rapide des contaminants chimiques

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

Nous démontrons une méthode pour fabriquer des substrats spectroscopiques Raman améliorés en surface (SERS) hautement sensibles à l’aide d’un système de seringue filtrante qui peut être appliqué à la détection de divers contaminants chimiques. Les nanoparticules d’argent (NP Ag) sont synthétisées par réduction du nitrate d’argent par le citrate de sodium. Ensuite, les NP sont agrégés par du chlorure de sodium pour former des nanoclusters qui pourraient être piégés dans les pores de la membrane filtrante. Une seringue est reliée au porte-filtre, avec une membrane filtrante à l’intérieur. En chargeant les nanoclusters dans la seringue et en passant à travers la membrane, le liquide traverse la membrane mais pas les nanoclusters, formant une membrane active SERS. Lors de l’analyse de l’analyte, l’échantillon liquide est chargé dans la seringue et acheminé à travers la membrane enrobée de NP Ag. L’analyte se lie et se concentre sur la membrane enrobée de NPs Ag. Ensuite, la membrane est détachée du porte-filtre, séchée à l’air et mesurée par un instrument Raman. Nous présentons ici l’étude de l’effet volumique des NPs d’Ag et de l’échantillon sur la sensibilité de détection ainsi que la détection de 10 ppb de ferbam et de 1 ppm d’ampicilline à l’aide du test développé.

Les principales étapes de cette expérience sont montrés dans le schéma (Figure 1). La figure 2 montré l&#39;importance d&#39;utiliser le volume optimisé de AGNPS dans le revêtement de membrane en vue d&#39;atteindre la sensibilité maximisée. 1 ml d&#39;Ag IP fournit le signal le plus fort lors de l&#39;utilisation ferbame, par rapport à 0,5 ml de revêtement (insuffisante) ou 2 ml (trop de revêtement). <p class="jove_content" fo:keep-...

Un procédé pour la fabrication et la réalisation de la surface de filtrage du type spectroscopique Raman améliorée (SERS) essai pour la détection de contaminants chimiques (par exemple, un pesticide et ferbame antibiotique ampicilline) est présentée.

Une surface à base de filtre-Enhanced Raman spectroscopique test pour la détection rapide des contaminants chimiques

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

L'objectif général de cette méthode de spectroscopie Raman améliorée de surface basée sur un filtre est de détecter diverses molécules cibles à l'état de traces dans des échantillons liquides. Deux avantages de cette technique sont la réduction des coûts liés au temps de préparation des échantillons et, plus important encore, une sensibilité accrue grâce à l'utilisation de volumes d'échantillons plus importants, ce qui abaisse la limite de détection. En général, les personnes novices dans cette méthode éprouvent des difficultés car les nanoparticules peuvent ne pas être piégées dans les pores de la membrane sans une étape appropriée d'agrégation, ou elles peuvent ne pas être uniformément réparties sur la membrane. Pour commencer, préparez 100 millilitres de solution fraîche de nitrate d'argent et chauffez-la à ébullition sur un bloc chauffant à 350 degrés Celsius avec agitation magnétique à 700 tr/min.Une fois l'ébullition atteinte, ajouter immédiatement un millilitre de solution fraîchement préparée de citrate de sodium et laisser bouillir la solution pendant 25 minutes. Au fur et à mesure de la formation des nanoparticules d'argent, la solution devient brun-vert. Après 25 minutes

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Chimie

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Préparation et essai d&#39;impédance basée sur biopuces fluidiques avec des cellules RTgill-W1 pour l&#39;évaluation rapide des échantillons d&#39;eau potable pour la toxicité

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Détection précoce des proliférations de cyanobactéries et des cyanotoxines associées à l’aide d’une stratégie de détection rapide

Ce protocole présente un test rapide de sensibilité aux antimicrobiens (AST) en 2,5 heures par imagerie de diffusion Raman stimulée par une cellule unique du métabolisme D2O. Cette méthode s’applique aux bactéries dans l’urine ou l’environnement sanguin total, ce qui est transformateur pour l’AST phénotypique rapide à cellule unique en clinique.

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Cet article compare directement la résolution, la sensibilité et les contrastes d’imagerie de la diffusion Raman stimulée (SRS) et de la diffusion Raman anti-Stokes cohérente (CARS) intégrées dans la même plate-forme de microscope. Les résultats montrent que CARS a une meilleure résolution spatiale, SRS donne de meilleurs contrastes et une meilleure résolution spectrale, et les deux méthodes ont une sensibilité similaire.

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Nous présentons un protocole pour acquérir des images chimiques avec la microscopie à diffusion Raman stimulée à large bande (SRS). Basé sur un microscope SRS qui fonctionne avec une détection différentielle multicanal, le protocole décrit la préparation de l’échantillon, l’ajustement de l’appareil SRS et la chimiométrie pour démêler différents constituants d’échantillons chimiquement hétérogènes.

Imagerie chimique multiplex basée sur la microscopie à diffusion Raman stimulée à large bande

Dans cette étude, nous avons développé une nanosonde d’empreintes digitales basée sur la diffusion Raman améliorée en surface (SERS) à faible coût avec une biocompatibilité favorable pour montrer la bioimagerie de cellules vivantes sans marquage et détecter deux souches bactériennes, montrant en détail comment obtenir des spectres SERS de cellules vivantes dans une méthode non destructive.

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Ce protocole décrit une méthode de fabrication d’un substrat flexible pour la diffusion Raman améliorée en surface. Cette méthode a été utilisée avec succès dans la détection de faibles concentrations de R6G et de thirame.

Fabrication d’un substrat de diffusion Raman amélioré en surface (SERS) flexible à base de polydiméthylsiloxane (PDMS) pour la détection ultrasensible

Découvrez une méthode SERS sur filtre pour détecter rapidement les contaminants chimiques comme le ferbam et l'ampicilline. Cette technique améliore la sensibilité et réduit le temps de préparation des échantillons.

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