Summary
Este protocolo descreve a análise de superfície-enhanced Raman a piscar espalhamento devido o passeio aleatório de uma única molécula em uma superfície de prata usando as leis do poder.
Abstract
De uma única molécula em uma junção de prata nanoaggregate, piscar superfície-enhanced Raman espalhamento (SERS) é observada. Aqui, um protocolo é apresentado em como preparar o SERS-ativo nanoaggregate de prata, gravar um vídeo de determinados pontos piscando em imagem microscópica e analisar as estatísticas pisca. Nesta análise, uma lei de potência reproduz as distribuições de probabilidade para eventos brilhantes em relação a sua duração. As distribuições de probabilidade para eventos escuros são montadas por uma lei de potência com uma função exponencial. Os parâmetros da lei poder representam o comportamento molecular nos Estados brilhantes e escuros. O modelo de passeio aleatório e a velocidade da molécula através de toda a superfície de prata podem ser estimados. É difícil de estimar, mesmo quando usando as médias, funções de autocorrelação e imagem latente de super-resolução SERS. No futuro, análises de lei de poder devem ser combinadas com imagem espectral, porque as origens de piscar não podem ser confirmadas por este método de análise sozinho.
Introduction
Superfície-enhanced Raman espalhamento (SERS) é altamente sensível Espectroscopia Raman de uma superfície de metal nobre. Desde que o espectro Raman fornece informações detalhadas sobre a estrutura molecular com base nas posições do pico afiado, através dos modos vibracionais dos grupos funcionais nas moléculas, as informações de uma única molécula sobre uma superfície metálica podem ser investigadas usando SERS1,2,3. De um nanoaggregate de prata com um adsorbate no nível do único-molécula, um sinal intermitente é observado1,2,3,4,5,6, 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16e o espectro varia1,2,3,4,5,6,7,8, 9,10,11,12,13,14. Piscando pode ser induzida por uma única molécula que aleatoriamente se move dentro e fora de um campo de (EM) eletromagnético melhorado em uma junção de nanoaggregate prata nanômetros de tamanho. Portanto, piscando é considerada uma prova simples para a deteção de único-molécula, comparada com uma técnica usando uma distribuição de Poisson de intensidades SERS e um bi-analito2,3,17. No entanto, os mecanismos detalhados do espectro piscando e flutuante, que pode depender fortemente de comportamento molecular na superfície Ag, são ainda controversos.
Em estudos anteriores, piscar SERS foi analisada usando a função de autocorrelação, que pode calcular o coeficiente de difusão e concentração de moléculas entrando e um reforço EM campo12,13,14 . Além disso, uma pontuação normalizada desvio-padrão, que representa a instabilidade na intensidade total, foram obtida a partir do perfil de tempo do sinal15. No entanto, essas abordagens analíticas podem basear-se sobre o comportamento de algumas moléculas. Em contraste, em uma imagem de super-resolução de piscar SERS, comportamento único-molécula em um campo EM avançado pode ser identificados16. No entanto, essas técnicas podem obter tais parâmetros somente em um campo EM reforçada. O comportamento aleatório de uma única molécula dentro de uma grande variedade (por exemplo, no piscar SERS) pode ser representado como uma lei de potência, ao invés de uma média de4,5,6,7,8 ,9,10,11, semelhante à fluorescência pisca de um único semicondutor quantum dot (QD)18,19. Usando um poder lei análise4,5,6,7,8,9,10,11, comportamento molecular pode ser estimado no estado brilhante (no campo EM reforçada) e no estado escuro10; ou seja, o comportamento da molécula sobre toda a superfície de prata pode ser estimado.
Para esta técnica, a prata coloidais nanoaggregates são usados4,5,6,7,8,9,10,11. Estes nanoaggregates mostrar várias bandas de ressonância (LECC) de plasmon de superfície localizadas que afetam fortemente reforçada de campos eletromagnéticos quando eles estão animados em certos comprimentos de onda. Assim, prata SERS-ativo nanopartículas existem em suspensão coloidal e alguns dados pode ser obtida imediatamente. No caso de nanoestruturas simples, que têm regimes, formas e tamanhos específicos, a dependência de LECC de SERS piscando pode esconder outras dependências7; ou seja, se o bom ou mau nanostructure de LECC é usado, os parâmetros será constantes, e outras dependências, portanto, ficará oculta. Análise de lei do poder tem sido usado para descobrir várias dependências dos SERS piscando de prata coloidal nanoaggregates4,5,6,7,8, 9 , 10 , 11.
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Protocol
1. preparação da amostra
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Preparação de nanopartículas de prata coloidais 20
- Para fabricar a nanopartículas de prata coloidais, dissolva 0,030 g de nitrato de prata e 0,030 g de citrato trissódico dihidratado em 150 mL de água num balão de fundo redondo de 200 mL.
- Combine o balão com um condensador de refluxo (Dimroth).
- Misture a solução do frasco com uma barra magnética de agitador e mexa. Em seguida, aqueça a solução agita o balão em banho de óleo a 150 ° C por 60 min.
Nota: A solução vai virar cinza amarela, então leitosa. - Arrefecer a suspensão em temperatura ambiente e manter a suspensão no frasco coberto com folha de alumínio em um frigorífico.
Nota: O protocolo pode ser interrompido neste ponto. Use as nanopartículas coloidais, depois armazenar no frigorífico, dentro de um mês.
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Preparação da amostra para multi-coloridas piscando de emissão 11
- Para preparar uma lâmina de microscópio, lave à mão uma placa de vidro com sabão e enxágue com água.
- Adicionar 0,1% solução aquosa de poli-L-lisina para a placa de vidro e remover a solução com um ventilador.
- Adicionar a suspensão coloidal de prata para a placa de vidro e remover a suspensão com um ventilador.
- Coloque uma área para soltar a placa de vidro com uma caneta de bloqueador líquido.
- Gota de água destilada na placa de vidro e cubra-o com outra placa de vidro para criar um slide de microscópio e evitar que a água evapora.
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Preparação da amostra para monótonos coloridas piscando SERS 7 , 8 , 9 , 10
- Para preparar uma lâmina de microscópio, lave à mão uma placa de vidro com sabão e enxágue com água.
- Misturar a suspensão coloidal de prata com tintura de thiacyanine ou thiacarbocyanine (µM 25 ou 4, respectivamente) e uma solução aquosa de NaCl (10 mM) em uma relação de volume de 2:1:1.
- Deixar a suspensão da amostra na placa de vidro e remover a suspensão com um ventilador.
- Coloque uma área para soltar a placa de vidro com uma caneta de bloqueador líquido.
- Gota de solução aquosa de NaCl (1 M) na placa de vidro para imobilizar as nanopartículas de prata e cubra-o com outra placa de vidro para criar um prato de corrediça do microscópio e impedir a evaporação da solução.
2. observação de nanopartículas de prata a piscar
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Iluminação da amostra
- Coloque a placa de vidro de amostra preparada usando protocolo 1.2 ou 1.3 no palco de um microscópio invertido.
- Ilumine a placa de vidro de amostra usando luz branca através de um condensador de campo escuro e foco em vários pontos coloridos (azuis, verdes, amarelos e vermelhos) na placa de vidro, usando uma lente objetiva (60 X).
- Ilumine a placa de vidro de amostra utilizando um feixe atenuado, entregado a um ângulo de 30° em relação à superfície da amostra, de um laser de assemelhace (cw) diodo bombeado de estado sólido (DPSS) através de um filtro de interferência.
- Para usar iluminação laser para observar a nanoaggregates de prata como monótonas manchas coloridas em uma envolvente da mesma cor, mover a área de iluminação do laser para o centro da vista e focalizar os pontos na placa de vidro, ajustando o estágio na direção z.
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Observação de piscar
- Inserir um filtro de passa-tempo após a lente objetiva e iluminam a placa de vidro de amostra usando um feixe de cw-laser DPSS entregado a um ângulo de 30° em relação à superfície da amostra através de um filtro de interferência.
- Encontrar a piscar pontos conforme mostrado na Figura 1 (ver também Figura S1 no material complementar) movendo o palco na x - e y-direções.
- Gravar vídeo dos pontos piscando com o microscópio invertido, acoplado a uma câmera de refrigeração digital dispositivo de carga acoplada (CCD), que tem uma resolução de tempo de 61-120 ms, por 20 min.
3. análise de piscar SERS
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Derivação do perfil do tempo de vídeo
- No software que controla a câmera CCD, abra o arquivo de vídeo.
- Para selecionar os pontos piscando e área escura, arraste áreas que cobrem separadamente as regiões com e sem manchas na imagem de vídeo.
- Para derivar perfis de tempo de intensidade de sinal o pontos piscando e áreas escuras no vídeo, selecione Análise Temporal em análisee clique a calcular na janela de Análise Temporal .
- Salve os dados como um arquivo de texto.
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Análise do perfil do tempo
- Achate uma linha de base do perfil tempo subtraindo-se o perfil de tempo do área escura e/ou montagem com uma função polinomial, como mostrado nas figuras 2A e 2B.
- Avalie uma intensidade média de base que consiste em aproximadamente 2000 pontos, eubasee um desvio-padrão das intensidades de linha de base, σ, como mostrado nas figuras 2 e 2D.
- Distinguir eventos brilhantes de acontecimentos sinistros usando intensidades maiores do que um limiar de eubase + 3σ e registar a duração de cada evento. Na Figura 3, por exemplo, registrar o evento de 0 para 3.5476 s como o evento escuro (com uma duração de t = 3.5476 s) e registrar o evento de 3.5476 para 4.0981 s como o evento brilhante (com uma duração de t = 0.5505 s). Repita o procedimento como mostrado na tabela 1.
- Conte o número de eventos brilhantes e escuros para cada duração, tal como expresso nas primeiras e segunda linhas da tabela 2.
- Soma do número de eventos para cada duração, exceto para eventos mais curtos do que a duração t. Conforme expresso nas segunda e terceiros linhas da tabela 2, por exemplo, somar o número de eventos para cada duração (excepto os eventos para t = 0.0612 s) como 41 + 18 + 9 +...; o resultado é igual a soma de t = 0.1223 s, ou seja, 103.
- Divida os somatórios por cada duração e normalizá-los. Conforme expresso na tabela 2, por exemplo, dividir o somatório para duração t = 0.0612 s pela duração 0.0612 s. O resultado é 3,351.5791. Em seguida, divida o resultado pelo total dos resultados na quarta linha da tabela 2. A distribuição de probabilidade é derivada para ser 0.64494.
- Plotar as distribuições de probabilidade para o brilhante eventos Pem(t) contra sua duração t em um gráfico do logaritmo-logaritmo e caber Log10Pem(t) pelo Log10 (
) para deduzir o poder lei expoente α para um determinado ponto a piscar. Se Pem(t) é montado por , a linha cabida se desvia as parcelas em valores pequenos de Pem(t), como mostrado pela linha pontilhada na Figura 4A. - Plotar as distribuições de probabilidade para eventos escuro Pfora(t) contra sua duração t em um gráfico do logaritmo-logaritmo e apto Log10Pfora(t) por Log10(
a deduzir a energia lei expoente αfora e o truncamento de tempo τ a piscar mesmo local. Se Pfora(t) é montado por , a cabido curva desvia as parcelas em valores pequenos de Pfora(t). - Repita 3.2.1 para 3.2.8 para os outros pontos piscando no vídeo.
a deduzir a energia lei expoente αfora e o truncamento de tempo τ a piscar mesmo local. Se Pfora(t) é montado por Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Do nanoaggregates prata com poli-L-lisina, preparado pelo Protocolo 1.2, multicoloridos pontos piscando de SERS e fluorescência avançada superfície são observados, como mostrado na Figura 111. Em contraste, monótonos pontos piscando coloridos de SERS foram observados para a nanoaggregates de prata com as moléculas de corante preparadas pelo Protocolo 1.37,8,9,10. Existem dois tipos de resultados "negativos": resultados contínuos, ou resultados onde não SERS é observado. Os resultados do primeiro e segundo podem ser causados por altas ou baixas concentrações de moléculas na superfície de prata coloidal, respectivamente.
Os sinais de um único nanoaggregate prata mostram intensidades diversas em vários momentos, como mostrado na Figura 2B. Isso é diferente de fluorescência pisca de um único QD. Histogramas da intensidade da fluorescência mostram dois picos distintos, que representam Estados brilhantes e escuras18. O perfil de tempo sobre uma escala longa é semelhante a sua expansão em um intervalo curto, como na Figura 3,4. Isto é referido como 'autossimilaridade' ou 'fractal'; ou seja, características dos objetos são consideradas similares se suas escalas de comprimento são expandidas.
Em um gráfico do logaritmo-logaritmo, as distribuições de probabilidade para eventos brilhantes e escuras são plotadas contra suas durações como uma linha e curva, respectivamente, como mostrado na Figura 4 (em oposição a piscar de um único QD)19. No gráfico, o declive da linha corresponde ao expoente de lei poder. Em contraste, o menor tempo de truncamento é deduzido do fato de que a lei de poder para o estado escuro é truncada no caudas mais curtas. Para o evento SERS escuro, as distribuições de probabilidade ocasionalmente são montadas por uma lei de energia em vez de uma função exponencial. Ou seja, vezes de truncamento muito tempo com grandes erros às vezes são derivadas de9,10. No entanto, não é um resultado "negativo", que uma lei de potência com uma função exponencial não pode reproduzir as distribuições de probabilidade para um evento SERS escuro.
O poder lei expoentes αon/off e truncamento vezes τ deduzida a partir de nanopartículas de prata individual mostrar vários valores, conforme exibido na Figura 5. Dos muitos expoentes de lei de poder, uma média com um erro padrão é derivada e comparada com outros valores em várias condições. No caso dos tempos de truncamento, a mediana, ao invés de média pode ser adequada para comparação. Felizmente, uma infinidade de dados pode ser recolhida de vários vídeos de piscar, porque aproximadamente uma dúzia de pontos piscando podem ser observados simultaneamente no vídeo.
Figura 1: imagens representativas dos piscar SERS. Observam-se pontos piscando multicoloridos de prata nanoaggregates com poli-L-lisina. Barra de escala = 10 µm. Isso é tomado com um microscópio invertido, acoplado a uma câmera colorida CCD através de um passe longo de filtro (Veja o filme de vídeo correspondente na Figura S1 do material complementar). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: perfil de tempo representativo (A) de intensidade do sinal de piscar local. (B) o perfil de tempo cuja linha de base tem sido assolada por subtraindo-se o perfil de tempo da área escura e/ou instalação através de uma função polinomial. Reproduzido com permissão da Royal Society of Chemistry8. (C) o alargamento da praça em (B), ou seja, a linha de base do perfil do tempo. (D) densidade esquemática das intensidades dos pontos de base. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: perfil de tempo representativo da intensidade do sinal da piscar local e limite para a definição de eventos brilhantes e escuras (linha horizontal). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4: distribuições de probabilidade representativas para piscar pontos plotados contra suas durações. (A) distribuições de probabilidade para eventos brilhantes plotados contra suas durações em um gráfico do logaritmo-logaritmo. Linhas sólidas e pontilhadas são encaixe os resultados usando equações como Log10Pem(t) = Log10(
) e Pem(t) = , respectivamente. (B) distribuições de probabilidade para eventos escuros plotados contra suas durações em um gráfico do logaritmo-logaritmo. Eles podem ser montados como uma curva dada por uma lei de potência com uma função exponencial. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 5: histogramas representativas dos parâmetros derivados da lei de potência. (A) histograma dos expoentes de lei poder para eventos brilhantes. (B) histograma dos expoentes de lei poder para acontecimentos sinistros. (C) histograma de truncamento de vezes no direito de poder com uma função exponencial para os acontecimentos sinistros. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura S1: filme representativo de piscar SERS. Observam-se pontos piscando multicoloridos de prata nanoaggregates com poli-L-lisina. Isto abrange uma área de 50 µm × 40 µm e foi tirado com um microscópio invertido, acoplado a uma câmera CCD de cor através de um filtro de passa tempo. Por favor clique aqui para ver este vídeo. (Botão direito do mouse para fazer o download.)
S2 figura: imagem de microscópio eletrônico de varredura representativa de prata nanoaggregate formado pela adição de poli-L-lisina ou NaCl. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
S3 figura: espectro de Raman convencional para thiacarbocyanine em pó e representante temporal-flutuou SERS espectros de um único nanoaggregate de prata com thiacarbocyanine. Reproduzido com permissão da Royal Society of Chemistry8. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| Evento | Início hora/s | Tempo do fim/s | Duração/s |
| escuro | 0,0000 | 3.5476 | 3.5476 |
| brilhante | 3.5476 | 4.0981 | 0.5505 |
| escuro | 4.0981 | 5.8720 | 1.7738 |
| brilhante | 5.8720 | 5.9331 | 0.0612 |
| escuro | 5.9331 | 6.3613 | 0.4282 |
| brilhante | 6.3613 | 6.4836 | 0.1223 |
| escuro | 6.4836 | 6.6671 | 0.1835 |
| brilhante | 6.6671 | 6.7895 | 0.1223 |
| escuro | 6.7895 | 7.0341 | 0.2447 |
| brilhante | 7.0341 | 7.0953 | 0.0612 |
| escuro | 7.0953 | 8.3798 | 1.2845 |
| brilhante | 8.3798 | 8.4409 | 0.0612 |
| escuro | 8.4409 | 8.6856 | 0.2447 |
| brilhante | 8.6856 | 8.7468 | 0.0612 |
| escuro | 8.7468 | 9.6643 | 0.9175 |
| brilhante | 9.6643 | 9.9089 | 0.2447 |
| escuro | 9.9089 | 9.9701 | 0.0612 |
| brilhante | 9.9701 | 10.3371 | 0.3670 |
| escuro | 10.3371 | 10.3983 | 0.0612 |
Tabela 1: tabela representativa do escuro ou brilhante evento, hora de início do evento, hora de término do evento e evento duração. Estas foram derivadas da Figura 3.
| Duração/s | Não. do evento | Soma | (Summation)/(Duration) | Distribuição de probabilidade/s-1 |
| 0.0612 | 102 | 205 | 3351.5791 | 0.64494 |
| 0.1223 | 41 | 103 | 841.9821 | 0.16202 |
| 0.1835 | 18 | 62 | 337.8828 | 0.06502 |
| 0.2447 | 9 | 44 | 179.8408 | 0.03461 |
| 0.3058 | 4 | 35 | 114.4442 | 0.02202 |
| 0.3670 | 3 | 31 | 84.4707 | 0.01626 |
| 0.4282 | 3 | 28 | 65.3967 | 0.01258 |
| 0.4893 | 4 | 25 | 51.0911 | 0.00983 |
| 0.5505 | 1 | 21 | 38.1481 | 0.00734 |
| 0.6117 | 1 | 20 | 32.6983 | 0.00629 |
| 0.6728 | 5 | 19 | 28.2395 | 0.00543 |
| 0.7340 | 2 | 14 | 19.0740 | 0.00367 |
| 0.9786 | 1 | 12 | 12.2619 | 0.00236 |
| 1.0398 | 1 | 11 | 10.5789 | 0.00204 |
| 1.1621 | 2 | 10 | 8.6048 | 0.00166 |
| 1.3456 | 1 | 8 | 5.9452 | 0.00114 |
| 1.4068 | 1 | 7 | 4.9758 | 0.00096 |
| 1.9573 | 1 | 6 | 3.0655 | 0.00059 |
| 2.0796 | 1 | 5 | 2.4043 | 0,00046 |
| 2.2631 | 1 | 4 | 1.7675 | 0.00034 |
| 2.4466 | 1 | 3 | 1.2262 | 0.00024 |
| 2.8136 | 1 | 2 | 0.7108 | 0.00014 |
| 2.9359 | 1 | 1 | 0.3406 | 0.00007 |
Tabela 2: Tabela representativa de duração, número de eventos para cada duração, a soma do número de eventos para a duração mais longa, somatórios divididos por cada duração e suas distribuições de probabilidade normalizadas.
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Discussion
Da junção da prata nanoaggregate, SERS é emitido. Assim, precisamos preparar nanoaggregates ao invés de nanopartículas coloidais, que são cobertas com ânions de citrato. Agregados de prata são formados a partir a salgar-para fora o efeito criado pela adição de poli-L-lisina, que tem -NH3+ e é a origem dos SERS, ou cátions at+ de NaCl, conforme mostrado na Figura S2 do material complementar. Além disso, para iluminar os muitos locais na área ampla, o feixe de laser sem foco é entregue a um ângulo de 30° em relação à superfície da amostra, através de uma lente que não tem ligação com o microscópio. Existe a possibilidade de que a área de observação não está iluminada. Podemos ajustar e mover a área de laser para iluminar a área de observação com alta ampliação. Após essa otimização, monótonas manchas coloridas são visíveis nos arredores de mesma cor. Estes são passos críticos para observação de SERS a piscar.
Aqui, são discutidos assuntos que exigem atenção para a análise de lei do poder. Em primeiro lugar, o limite para a definição de eventos brilhantes e escuras influencia a análise pisca. Quando o limiar é aumentado, os tempos de truncamento e expoentes de lei do poder tendem a aumentar também4,5,9. Quando os tempos de truncamento e expoentes (αna e αfora) apresentam diferentes tendências, a dependência das SERS piscando pode ser descoberta. Em segundo lugar, o menor expoente de lei do poder representa o declive íngreme da linha dada pela lei no gráfico logaritmo-logaritmo, poder representando a probabilidade baixa de longa duração para o evento clara ou escura7. Porque os eventos brilhantes não podem continuar para durações longas, menos pontos para os eventos brilhantes são plotados no gráfico do que para os acontecimentos sinistros. Em seguida, os αem valores tendem a ser menores do que o αfora, valores7, ao contrário o piscar de um único QD (αfora = αna =-1.5)18. Em terceiro lugar, os expoentes só se tornam ligeiramente maiores do que-1,10, porque a distribuição de probabilidade é dada por:
,
cujo numerador a médio prazo (derivado de protocolo 3.2.5; consulte a terceira linha da tabela 2) tende a diminuir em períodos mais longos de t, porque até mesmo o número de eventos brilhantes e escuros para durações mais longas tende a ser diminuído pelo fato de que as moléculas se mover aleatoriamente e mal podem ficar em um estado não-emissivo ou emissivo (junção do nanoaggregate) por um longo período de tempo, tal como expresso na segunda linha da tabela 2. O lei de potência expoente α =-1.5 ou -1, pode ser derivado do fato de que a molécula entrou por acaso sobre a superfície prata - ou forma bidimensional, respectivamente,4,5,18. Em contraste, o tempo de truncamento é reduzido por um mais rápido molecular passeio aleatório e/ou maior barreira de energia de um não-emissivo para estado emissivo4,5,19. É de notar que as percentagens de eventos cuja distribuição de probabilidade não pode ser reproduzida por uma lei de potência com uma função exponencial são dados importantes de9,10, porque falha de reprodução origina-se muito tempo vezes de truncamento.
Em anteriores estudos12,13,14, a função de autocorrelação foi também usada para piscar SERS. A função de autocorrelação, que foi usada para espectroscopia de correlação de fluorescência, representado os coeficientes de difusão e concentrações de moléculas fluorescentes, entrando em uma área focal21,22. Para piscar SERS, no entanto, nenhuma função simples pode reproduzir a função de autocorrelação14. Isto sugere um processo complexo para piscar SERS, porque uma função de autocorrelação pode identificar alguma periodicidade. Em outra análise quantitativa, um escore de desvio-padrão normalizado foi derivado de um perfil de tempo do sinal15. Uma grande pontuação indicada instabilidade em intensidade total. Essas abordagens de análise podem ser adequadas para o comportamento de algumas moléculas, ao invés de comportamento de uma única molécula. Além disso, as durações médias brilhantes eventos foram utilizadas para a análise de piscar SERS4,14. Estas poderiam revelar o comportamento da molécula em um campo EM reforçada, semelhante da imagem de super-resolução de SERS16. No entanto, não podem ser derivadas das médias para acontecimentos sinistros; ou seja, as durações totais de acontecimentos sinistros de SERS de prata único nanoaggregates foram diminuiu por um aumento no número de eventos4, enquanto a duração total de eventos SERS brilhantes aumentou. Portanto, apenas o comportamento molecular dos eventos SERS brilhantes poderia ser investigado por essas técnicas. Por meio de uma lei a análise do poder, por outro lado, o comportamento molecular para o estado escuro (ou seja, na superfície de prata, exceto para as junções de prata nanoaggregates) pode ser estimado em termos do poder lei expoente αfora e truncamento tempo10 . Esta é uma diferença significativa de técnicas anteriores.
Para confirmar que o piscar é induzida por SERS, o espectro é medido a partir da nanoaggregate prata no centro de uma vista através de um furo, como mostrado na Figura S3 no material complementar. No entanto, não é medida de todo piscando pontos7,8,9,10,11. Para poli-L-lysine11, piscando em uma área de longo comprimento de onda é atribuído para SERS não, mas a superfície melhorada da fluorescência, que também se origina no reforçada EM campos como SERS. Além disso, é controverso para conectar os espectros flutuou com o piscar. Esta é uma limitação da técnica presente.
No futuro, piscar SERS deve ser analisada em termos de cada pico. Ou seja, a análise do direito de poder deve ser combinada com imagem espectral. Usando um bi-analito técnica17, no qual observam-se assinaturas exclusivas vibracionais de analitos mistos, confirmou-se a origem do único-molécula SERS. No entanto, comportamento molecular não pode ser significativamente investigado, por causa do tempo de resolução. Recentemente, o comportamento diferente de cada origem foi detectado em termos dos tempos de truncamento, observando cada um dos pontos piscando por meio de cada filtro ótico e de análise de direito o poder11.
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Disclosures
O autor não tem nada para divulgar.
Acknowledgments
O autor agradece a Prof Y. Ozaki (Kwansei Gakuin University) e Dr. T. Itoh (National Institute of Advanced Industrial Science e Technology) para sua discussão proveitosa deste trabalho. Este trabalho foi financiado pelo KAKENHI (subsídio para C de investigação científica) do Ministério da educação, cultura, esportes, ciência e tecnologia (n º 16K. 05671).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Silver nitrate, 99.8% | Wako | 194-00832 | |
| Trisodium citrate dihydrate, 99. % | Wako | 191-01785 | |
| Poly-L-lysine aqueous solution, 0.1% | Sigma-Aldrich | P8920 | |
| 3,3'-disulfopropylthiacyanine triethylamine | Hayashibara Biochemical Laboratories | NK-2703 | a kind of thiacyanine dyes |
| 3,3'-diethyl-5,5'-dichloro-9-methylthiacarbocyanine iodine salt | Hayashibara Biochemical Laboratories | SMP-9 | a kind of thiacarobocyanine dyes |
| Sodium chloride, 99.5% | Wako | 191-01665 | |
| Dimroth condenser | Iwaki | 61-9722-22 | perchased from AS ONE |
| Magnetic stirrer | Corning | DC-420D | |
| Oil bath | Advantech | OS-220 | |
| Glass plate | Matsunami | S-1112 | Microscope slide |
| Blower | Hozan | Z-288 | Air duster |
| Liquid blocker pen | Daido Sangyo | LIQUID BLOCKER (Super Pap Pen). Ready-to-use hydrophobic barrier pen designed for immunohistochemistry applications | |
| Inverted microscope | Olympus | IX-70 | |
| Objective lens | Olympus | LCPlanFl 60× | NA 0.7 |
| Dark field condenser | Olympus | U-DCD | NA 0.8–0.92 |
| Cooled digital CCD camera | Hamamatsu | ORCA-AG | controlled by software Aqua Cosmos |
| Software for the cooled digital CCD camera | Hamamatsu | AquaCosmos | used for also derivation of the time-profiles from the blinking spots in the video |
| Color CCD camera | ELMO | TNC-C920 | not used for analysis |
| DPSS laser | RGB laser system | NovaPro532-75 | λ = 532 nm; 60 mW (corresponds to a power density of 600 W/cm2) |
| Interference filter | Semrock | LL01-532-12.5 | |
| Long pass filter | Semrock | BLP01-532R-25 | |
| Software for the distinguishment and counting of the bright/dark events | home-maid | programmed by C++ | |
| Software for the fitting by a power law | LightStone | Origin6.1 |
References
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