Summary
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.
Abstract
تقدم هذه المقالة طريقة تصنيع لركيزة مرنة مصممة لتشتت رامان المعزز بالسطح (SERS). تم تصنيع جسيمات الفضة النانوية (AgNPs) من خلال تفاعل معقد يتضمن نترات الفضة (AgNO3) والأمونيا ، يليه الاختزال باستخدام الجلوكوز. أظهرت AgNPs الناتجة توزيعا موحدا للحجم يتراوح من 20 نانومتر إلى 50 نانومتر. بعد ذلك ، تم استخدام 3-aminopropyl triethoxysilane (APTES) لتعديل ركيزة PDMS التي تمت معالجتها سطحيا ببلازما الأكسجين. سهلت هذه العملية التجميع الذاتي ل AgNPs على الركيزة. أدى التقييم المنهجي لتأثير الظروف التجريبية المختلفة على أداء الركيزة إلى تطوير ركيزة SERS ذات الأداء الممتاز والعامل المحسن (EF). باستخدام هذه الركيزة ، تم تحقيق حدود اكتشاف رائعة من 10-10 م ل R6G (Rhodamine 6G) و 10-8 م ل Thiram. تم استخدام الركيزة بنجاح للكشف عن بقايا المبيدات على التفاح ، مما أدى إلى نتائج مرضية للغاية. توضح ركيزة SERS المرنة إمكانات كبيرة لتطبيقات العالم الحقيقي ، بما في ذلك الكشف في السيناريوهات المعقدة.
Introduction
يوفر تشتت رامان المعزز بالسطح (SERS) ، كنوع من تشتت رامان ، مزايا الحساسية العالية وظروف الكشف اللطيفة ، ويمكنه حتى تحقيق اكتشاف جزيء واحد1،2،3،4. عادة ما تستخدم الهياكل النانوية المعدنية ، مثل الذهب والفضة ، كركائز SERS لتمكين اكتشاف المواد 5,6. يلعب تحسين الاقتران الكهرومغناطيسي على الأسطح ذات البنية النانوية دورا مهما في تطبيقات SERS. يمكن أن تتجمع الهياكل النانوية المعدنية ذات الأحجام والأشكال والمسافات بين الجسيمات والتركيبات المختلفة لإنشاء العديد من "النقاط الساخنة" التي تولد مجالات كهرومغناطيسية مكثفة بسبب رنين البلازمون السطحي الموضعي 7,8. طورت العديد من الدراسات جسيمات نانوية معدنية ذات أشكال مختلفة كركائز SERS ، مما يدل على فعاليتها في تحقيق تعزيز SERS 9,10.
تجد ركائز SERS المرنة تطبيقات واسعة ، مع هياكل نانوية قادرة على إنتاج تأثيرات SERS المودعة على ركائز مرنة لتسهيل الكشف المباشر على الأسطح المنحنية. تستخدم ركائز SERS المرنة للكشف عن التحليلات وجمعها على الأسطح غير المنتظمة أو غير المستوية أو المنحنية. تشمل ركائز SERS المرنة الشائعة الألياف وأغشية البوليمر وأغشية أكسيد الجرافين11،12،13،14. من بينها ، polydimethylsiloxane (PDMS) هي واحدة من أكثر مواد البوليمر استخداما وتوفر مزايا مثل الشفافية العالية وقوة الشد العالية والاستقرار الكيميائي وعدم السمية والالتصاق15،16،17. يحتوي PDMS على مقطع عرضي منخفض لرامان ، مما يجعل تأثيره على إشارة رامان ضئيلا18. نظرا لأن البوليمر المسبق PDMS في صورة سائلة ، يمكن معالجته بالحرارة أو الضوء ، مما يوفر درجة عالية من التحكم والراحة. ركائز SERS القائمة على PDMS هي ركائز SERS مرنة شائعة نسبيا ، وقد تم استخدامها في الدراسات السابقة لتضمين جسيمات نانوية معدنية مختلفة للكشف عن المواد الكيميائية الحيوية المختلفة بأداء مثالي19,20.
في إعداد ركائز SERS ، يعد تصنيع هياكل nanogap أمرا بالغ الأهمية. توفر تقنية الترسيب المادي مزايا مثل قابلية التوسع العالية والتوحيد وقابلية التكرار ولكنها تتطلب عادة ظروف فراغ جيدة ومعدات متخصصة ، مما يحد من تطبيقاتها العملية21. بالإضافة إلى ذلك ، لا يزال تصنيع الهياكل النانوية على مقياس قليل النانومتر يمثل تحديا مع تقنيات الترسيب التقليدية22. وبالتالي ، يمكن امتصاص الجسيمات النانوية التي يتم تصنيعها من خلال الطرق الكيميائية على أغشية شفافة مرنة من خلال تفاعلات مختلفة ، مما يسهل التجميع الذاتي للهياكل المعدنية على المستوى النانوي. لضمان الامتزاز الناجح ، يمكن ضبط التفاعلات عن طريق تعديل سطح الفيلم فيزيائيا أو كيميائيا لتغيير سطحهالمحبة للماء 23. تظهر جسيمات الفضة النانوية ، مقارنة بجسيمات الذهب النانوية ، أداء أفضل ل SERS ، لكن عدم استقرارها ، وخاصة قابليتها للأكسدة في الهواء ، يؤدي إلى انخفاض سريع في عامل تعزيز SERS (EF) ، مما يؤثر على أداء الركيزة24. وبالتالي ، من الضروري تطوير طريقة جسيمات مستقرة.
حظي وجود بقايا مبيدات الآفات باهتمام كبير ، مما خلق حاجة ملحة لطرق قوية قادرة على الكشف السريع وتحديد فئات مختلفة من المواد الكيميائية الخطرة في الأغذية في الحقل25,26. توفر ركائز SERS المرنة مزايا فريدة في التطبيقات العملية ، لا سيما في مجال سلامة الأغذية. تقدم هذه المقالة طريقة لإعداد ركيزة SERS مرنة عن طريق ربط جسيمات الفضة النانوية المطلية بالجلوكوز (AgNPs) على ركيزة PDMS (الشكل 1). يحمي وجود الجلوكوز AgNPs ، مما يخفف من أكسدة الفضة في الهواء. تظهر الركيزة أداء كشفا ممتازا ، قادرا على اكتشاف Rhodamine 6G (R6G) منخفضة تصل إلى 10-10 M ومبيد الآفات Thiram منخفض يصل إلى 10-8 M ، مع توحيد جيد. علاوة على ذلك ، يمكن استخدام الركيزة المرنة للكشف من خلال الترابط وأخذ العينات ، مع العديد من سيناريوهات التطبيق المحتملة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. تخليق الجسيمات النانوية
- تحضير محلول نترات الفضة
- باستخدام ميزان وزن دقيق، قم بقياس 0.0017 جم من نترات الفضة من فئة AR (AgNO3، انظر جدول المواد) وأضفه إلى 10 مل من الماء منزوع الأيونات (DI). حرك الخليطلعمل محلول AgNO 3 سعة 10-3 مول / لتر.
- تحضير مجمع الفضة والأمونيا
- خذ 1 مل من ماء الأمونيا من الدرجة AR (NH3. H2O ، انظر جدول المواد) باستخدام حقنة ، وأضفها قطرة قطرة في محلول نترات الفضة أثناء التحريك. أوقف الإضافة بالتنقيط عندما يصبح الحل واضحا.
- تحضير محلول الجلوكوز
- باستخدام ميزان وزن دقيق، قم بقياس 0.36 جم من مسحوق الجلوكوز بدرجة AR (انظر جدول المواد) وأضفه إلى 10 مل من ماء DI. حرك الخليط جيدا لإنشاء محلول جلوكوز 0.2 متر.
- تخليق جسيمات الفضة النانوية (AgNPs)
- استخدم مسدس ماصة لإضافة 30 ميكرولتر من مركب الفضة والأمونيا (المحضر في الخطوة 1.2) إلى محلول الجلوكوز (المحضر في الخطوة 1.3) على فترات 30 دقيقة. كرر هذه العملية 4-6 مرات مع التحريك حتى يتحول المحلول إلى اللون الأصفر.
2. إعداد ركائز مرنة
- إعداد الركيزة PDMS
- لتجميع ركيزة PDMS ، خذ حوالي 5 جم من محلول PDMS A وأضف محلول B (من مجموعة متوفرة تجاريا ، انظر جدول المواد) بنسبة 1:10.
- حرك وامزج محاليل PDMS A و B جيدا.
- انقلي PDMS المختلطة إلى طبق مربع ثم اخبزيها في فرن 80 درجة مئوية لمدة 2 ساعة.
- بعد المعالجة من خلال العملية المذكورة أعلاه ، استخدم مشرطا لقطع PDMS على طول الشبكة المظلمة لطبق بتري ، وإنشاء مكعبات PDMS صغيرة بأبعاد حوالي 1 سم × 1 سم.
- تعديل السطح
- إخضاع قطع PDMS الصغيرة المذكورة أعلاه للعلاج بالبلازما. استخدم معالج بلازما محمول باليد (انظر جدول المواد) وحركه ذهابا وإيابا حوالي 5-10 سم فوق سطح PDMS لإجراء معالجة البلازما السطحية.
- استخدم معالج البلازما لتعديل السطح ، مما يؤدي إلى تكوين مجموعات الهيدروكسيل على سطح PDMS ، مما يجعله محبا للماء27.
- التعديل باستخدام APTES
- قم بإعداد محلول APTES بنسبة 10٪ (انظر جدول المواد).
- اغمر PDMS المعدل سطحيا الذي تم الحصول عليه في الخطوة 2.2 في محلول APTES واتركه لمدة 10 ساعات. هذا يسمح ل APTES بالارتباط بمجموعات الهيدروكسيل على سطح PDMS.
- التجميع الذاتي ل AgNPs
- اغمر ركيزة PDMS التي تم الحصول عليها في الخطوة 2.3 في محلول AgNPs المركب في الخطوة 1.4 لمدة 10 ساعات. يقوم هذا بتجميع AgNPs ذاتيا على ركيزة PDMS ، مما يخلق ركيزة الكشف النهائية المرنة SERS.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
في هذه الدراسة ، تم تطوير ركيزة SERS مرنة تتكون من AgNPs الاصطناعية ملفوفة في الجلوكوز ومجمعة ذاتيا على PDMS باستخدام APTES ، مما يحقق أداء كشفا ممتازا لتطبيقات الكشف العملي عن المبيدات. تم الوصول إلى حدود الكشف عن R6G و Thiram عند 10-10 M و 10-8 M ، على التوالي ، مع عامل تحسين (EF) من 1 × 10 5. علاوة على ذلك ، أظهرت الركيزة التوحيد.
تم تصنيع AgNPs ملفوفة في الجلوكوز باستخدام طريقة Tollens المحسنة28,29. لم تولد مجموعة AgNPs هذه إشارة SERS قوية فحسب ، بل قامت أيضا بحماية الفضة في AgNPs بشكل فعال من الأكسدة ، مما يحافظ على أداء الكشف. من صور المجهر الإلكتروني للمسح البيئي (ESEM) في الشكل 2 ، بدت الجسيمات المركبة موحدة نسبيا ، حيث يتراوح أقطار معظمها بين 40-50 نانومتر. كانت الطبقة الخارجية من AgNPs مغلفة بطبقة الجلوكوز. يوفر هذا الهيكل طبقة عازلة للطبقة الخارجية ل AgNPs ويحمي جزيئات الفضة من الأكسدة عند التعرض للهواء ، مما يحافظ على أداء SERS.
من الواضح أن مجالا كهربائيا معززا قويا يتشكل بين فجوات AgNPs ، ويعمل كسبب رئيسي لإشارة SERS. لذلك ، يتم تثبيت الركيزة بكثافة مع AgNPs على ركائز مرنة لتحقيق أداء محسن (الشكل 3). الركيزة المرنة SERS المجمعة ذاتيا والتي تم تطويرها في هذه الدراسة بسيطة وذات جودة عالية وخالية من المواد السامة أو الضارة ، مما يجعلها صديقة للبيئة.
أظهرت الركيزة المرنة SERS التي تم إعدادها في هذه الدراسة أداء كشفيا ممتازا. لتقييم ركيزة SERS ، فإن الجانب الحاسم هو قدرتها على الكشف. هنا ، تم تحديد عامل التحسين (EF) لتقييم أداء التحسين للركيزة ، وتم استخدام R6G (انظر جدول المواد) لتحديد حد الكشف. تم وصف EF بواسطة30:
EF = (أناSERS / أنا رامان) × (Nرامان / N SERS)
يتم عرض مواضع الذروة31 من R6G والقيم المقابلة لها في الجدول 1.
في هذه الدراسة ، تم الحصول على طيف رامان باستخدام ليزر 633 نانومتر مع أهداف 10x و 50x. تم تحديد وقت التكامل عند 10 ثوان لاكتساب الطيف أثناء القياس ، مع طاقة الليزر الساقطة عند 3.7 ميجاوات. من خلال إضافة 30 ميكرولتر من محاليل R6G بتركيزات متفاوتة على الركيزة ومراقبة إشارة رامان من خلال الكشف المباشر ، يوضح الشكل 4 أن الركيزة أظهرت قدرة كشف ممتازة ، حيث وصلت إلى حد الكشف من 10-10 M ل R6G ، مما يدل على أداء الكشف القوي. بعد ذلك ، باستخدام 10-5 M R6G كمسبار اختبار ، تم حساب عامل التحسين (EF) للركيزة ليكون 1 × 10 5 (عملية الحساب مفصلة في الملف التكميلي 1) ، مما يدل على تأثير تعزيز ملحوظ (الشكل 5).
مكنت ركيزة SERS المرنة من اكتشاف المبيدات. يهدف الثيرام ، وهو مبيد آفات ثنائي ثيوكربامات (DTC) يستخدم على نطاق واسع في زراعة الفاكهة والخضروات ، إلى السيطرة على الأمراض الفطرية ومنع التدهور أثناء التخزين والنقل32. ومع ذلك ، قد يؤدي التعرض المتكرر أو ابتلاع بقايا الثيرام إلى مشاكل صحية مثل الخمول وفقدان العضلات وتشوهات الجنين الشديدة33,34. لذلك ، فإن تحقيق اكتشاف الثيرام على مستوى التتبع على أسطح الفواكه والخضروات أمر بالغ الأهمية. قمم رامان35 من ثيرام وأسبابها موضحة في الجدول 2.
تم تطبيق تركيزات مختلفة من الثيرام على الركيزة المرنة لتقييم أداء الكشف عنها. يوضح الشكل 6 أنه بالنسبة للكشف عن Thiram ، فإن قممه المميزة الأساسية الثلاث واضحة ، ويتم الوصول إلى حد الكشف عند 10-8 M.
مكنت الركيزة المرنة من الاكتشافات العملية. في الحياة اليومية ، تستمر بقايا المبيدات في بعض الأحيان على أسطح الفواكه. استهلاك الفواكه غير المغسولة قد يشكل مخاطر صحية. في هذه الدراسة ، تم تطبيق ركيزة SERS المرنة باستخدام طريقة "اللصق والتقشير" ، وربط الركيزة بسطح تفاحة ثم إزالتها للفحص.
يوضح الشكل 7 أنه في ظل هذه الطريقة ، تم اكتشاف 10-7 M Thiram ، مع خطوط طيفية واضحة نسبيا. وبالتالي ، فإن ركيزة SERS المرنة المحضرة يمكن أن تسهل طريقة الكشف عن "اللصق والتقشير" ، وتحديد بقايا المبيدات بشكل فعال على أسطح الفاكهة ، وتقديم تطبيقات عملية قيمة.
لم تظهر ركيزة SERS المرنة المقدمة في هذه الدراسة أداء كشفيا ملحوظا فحسب ، بل قدمت أيضا سيناريوهات تطبيق عملية.
الشكل 1: التصميم التخطيطي لركيزة SERS المرنة PDMS. رسم توضيحي يصور تصميم الركيزة المرنة PDMS (Polydimethylsiloxane) المستخدمة في تجارب تشتت رامان المعزز بالسطح (SERS). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: صورة ESEM ل AgNPs المركبة. صورة المجهر الإلكتروني الماسح للبيئة (ESEM) تظهر AgNPs المركبة (جسيمات الفضة النانوية). يبلغ شريط المقياس في الصورة 2 ميكرومتر ، ويتراوح قطر AgNPs من حوالي 20 نانومتر إلى 50 نانومتر. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: محاكاة AgNPs. محاكاة تظهر AgNPs (جسيمات الفضة النانوية) مع تعزيز المجال الموضعي الكبير الذي يحدث في الفجوة بين الجسيمات. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: إشارات SERS بتركيزات R6G المختلفة. تم الحصول على إشارات تشتت رامان المحسنة سطحيا (SERS) لتركيزات مختلفة من R6G (Rhodamine 6G). تتوافق مواضع الذروة في الشكل مع تلك الموجودة في الجدول 1. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 5: إشارات SERS ل R6G على الركيزة المرنة. تم جمع إشارات تشتت رامان المحسنة سطحيا (SERS) ل R6G (Rhodamine 6G) من 10 نقاط عشوائية على الركيزة المرنة لإثبات التوحيد. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 6: إشارات SERS لتركيزات مختلفة من الثيرام. إشارات تشتت رامان المحسنة سطحيا (SERS) التي تم الحصول عليها لتركيزات مختلفة من الثيرام. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 7: إشارات SERS للثيرام على سطح الفاكهة. إشارات تشتت رامان المحسنة سطحيا (SERS) للثيرام التي تم الحصول عليها من سطح تفاحة باستخدام طريقة "اللصق والتقشير". وصل حد الكشف إلى 10-7 أمتار من ثيرام. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
| موضع الذروة (cm-1) | مهمة |
| 612 | C-C-C في الطائرة الانحناء الاهتزاز |
| 774 | تمتد C-H |
| 1127 | C-H في الطائرة الانحناء الاهتزاز |
| 1180 | C-H و N-H الانحناء الاهتزاز |
| 1310 | C = C تمتد |
| 1364 | تمدد اهتزاز رابطة C-C |
| 1509 | تمدد اهتزاز رابطة C-C |
| 1574 | تمدد اهتزاز الرابطة C = O |
| 1647 | تمدد اهتزاز رابطة C-C |
الجدول 1: إزاحة رامان وتخصيص وضع التردد في طيف R6G SERS. جدول يسرد قيم إزاحة رامان وتخصيصات نمط التردد المقابلة لها في طيف تشتت رامان المعزز بالسطح (SERS) ل R6G (Rhodamine 6G).
| موضع الذروة (cm-1) | مهمة |
| 440 | تشوه CH3-N-C (δ (CH3-N-C)) ، C = S تمتد (υ (C = S)) |
| 549 | التمدد المتماثل S-S (ΥS (S-S)) |
| 928 | C = S تمتد (υ (C = S)) ، تمتد C-N (υ (CH3-N)) |
| 1136 | تمدد C-N (υ (C-N)) ، أوضاع CH3 الهزازة (ρ (CH3)) |
| 1388 | تمدد C-N (υ (C-N)) ، تشوه متماثل CH3 (υ (C = S)) |
الجدول 2: إزاحة رامان وتخصيص وضع التردد في طيف ثيرام SERS. جدول يسرد قيم إزاحة رامان وتخصيصات نمط التردد المقابلة لها في طيف تشتت رامان المعزز سطحيا (SERS) لثيرام.
الملف التكميلي 1: حساب معامل التعزيز (ER). الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
في هذه الدراسة ، تم إدخال ركيزة SERS مرنة ، والتي ربطت AgNPs ب PDMS من خلال التعديل الكيميائي وحققت أداء ممتازا. أثناء تخليق الجسيمات ، وتحديدا في تخليق مركب الأمونيا الفضية (الخطوة 1.2) ، يلعب لون المحلول دورا حاسما. يمكن أن تؤثر إضافة الكثير من ماء الأمونيا بالتنقيط سلبا على جودة تخليق AgNPs ، مما قد يؤدي إلى نتائج اكتشاف غير ناجحة. يجب الانتباه إلى تعديل الركيزة (الخطوة 2.2) أثناء عملية التوليف ؛ خلاف ذلك ، قد لا ترتبط AgNPs بشكل صحيح ب PDMS ، مما يؤدي إلى ضعف أداء الكشف.
في الاستعدادات العملية ، قد يظهر أداء الكشف عن ركيزة SERS عدم استقرار22. يمكن تحسين ذلك عن طريق تغيير مذيب المادة. على سبيل المثال ، يؤدي استخدام الأسيتونيتريل كمذيب للثيرام إلى نتائج أفضل من استخدام الإيثانول. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تؤثر جودة Thiram على إشارة SERS المكتشفة ، مع التأكيد على أهمية التأكد من أن الكواشف المستخدمة ضمن تواريخ انتهاء صلاحيتها أثناء الكشف.
بالمقارنة مع الدراسات الأخرى36،37،38 ، فإن طريقة الكشف عن الركيزة المرنة SERS المقترحة في هذه الدراسة واضحة ومباشرة. يمكن تصنيع AgNPs بسهولة من خلال طريقة بسيطة ، وتجنب الحاجة إلى الظروف والبيئات التجريبية المعقدة ، فضلا عن عمليات التصنيع المعقدة. الركيزة صديقة للبيئة ولا تدخل ملوثات ضارة. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه بسبب طبقة الجلوكوز حول AgNPs ، يمكن أن تضعف تأثير التعزيز لجزيئات الفضة ، مما يشير إلى ضرورة إجراء مزيد من التحسين في عامل التحسين (EF) لركيزة SERS. تتطلب الركيزة المرنة SERS ، التي تم إعدادها باستخدام الطريقة في هذه الدراسة ، مزيدا من الاستكشاف في الكشف عن الجزيئات الحيوية.
توضح ركيزة SERS المرنة المقترحة في هذه الدراسة إمكانية التطبيق في سيناريوهات الحياة الواقعية ، مما يثري طرق الكشف عن بقايا مبيدات الآفات ويحمل آثارا كبيرة. علاوة على ذلك ، في التطبيقات المستقبلية ، تحمل ركيزة SERS المرنة إمكانات كبيرة للتطبيقات الطبية الحيوية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
يعلن أصحاب البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.
Acknowledgments
يتم دعم البحث من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (المنحة رقم 61974004 و 61931018) ، بالإضافة إلى البرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي في الصين (المنحة رقم 2021YFB3200100). تعترف الدراسة بمختبر المجهر الإلكتروني بجامعة بكين لتوفير الوصول إلى المجاهر الإلكترونية. بالإضافة إلى ذلك ، يمتد البحث إلى يينغ تسوي وكلية علوم الأرض والفضاء بجامعة بكين لمساعدتهم في قياسات رامان.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Ammonia (NH3.H2O, 25%) | Beijing Chemical Works | ||
| APTES (98%) | Beyotime | ST1087 | |
| BD-20AC Laboratory Chrona Treater | Electro-Technic Products Inc. | 12051A | |
| D-glucose | Beijing Chemical Works | ||
| Environmental Scanning electron microscope (ESEM) | FEI | QUANTA 250 | |
| Raman microscope | Horiba JY | LabRAM HR Evolution | |
| Rhodamine 6G | Beijing Chemical Works | ||
| Silicone Elastomer Base and Silicone Elastomer Curing Agent | Dow Corning Corporation | SYLGARD 184 | |
| Silver nitrate | Beijing Chemical Works | ||
| Thiram (C6H12N2S2, 99.9%) | Beijing Chemical Works |
References
- Zheng, F., Ke, W., Shi, L., Liu, H., Zhao, Y. Plasmonic Au-Ag janus nanoparticle engineered ratiometric surface-enhanced Raman scattering aptasensor for ochratoxin A detection. Analytical Chemistry. 91 (18), 11812-11820 (2019).
- Zhou, L., et al. Size-tunable gold aerogels: a durable and misfocus-tolerant 3D substrate for multiplex SERS detection. Advanced Optical Materials. 9 (17), 2100352 (2021).
- Fan, W., et al. Graphene oxide and shape-controlled silver nanoparticle hybrids for ultrasensitive single-particle surface-enhanced Raman scattering (SERS) sensing. Nanoscale. 6 (9), 4843-4851 (2014).
- Xu, W., et al. Graphene-veiled gold substrate for surface-enhanced Raman spectroscopy. Advanced Materials. 25 (6), 928-933 (2013).
- Li, H., et al. Graphene-coated Si nanowires as substrates for surface-enhanced Raman scattering. Applied Surface Science. 541, 0169-4332 (2021).
- Chin, C. Y., et al. High sensitivity enhancement of multi-shaped silver-nanoparticle-decorated hydrophilic PVDF-based SERS substrates using solvating pretreatment. Sensors and Actuators: B. Chemistry. 347, 130614 (2021).
- Volpe, G., Noack, M., Acimovic, S. S., Reinhardt, C., Quidant, R. Near-field mapping of plasmonic antennas by multiphoton absorption in poly(methyl methacrylate). Nano Letters. 12 (9), 4864-4868 (2012).
- Novikov, S. M., et al. Fractal shaped periodic metal nanostructures atop dielectric-metal substrates for SERS applications. ACS Photonics. 7 (7), 1708-1715 (2020).
- Li, J., et al. 300 mm wafer-level, ultra-dense arrays of Au-capped nanopillars with sub-10 nm gaps as reliable SERS substrates. Nanoscale. 6 (21), 12391-12396 (2014).
- Mecker, L. C., et al. Selective melamine detection in multiple sample matrices with a portable Raman instrument using surface-enhanced Raman spectroscopy-active gold nanoparticles. Analytica Chimica Acta. 733, 48-55 (2012).
- Shao, J. D., et al. PLLA nanofibrous paper-based plasmonic substrate with tailored hydrophilicity for focusing SERS detection. ACS Applied Materials & Interfaces. 7, 5391-5399 (2015).
- Chen, Y. M., Ge, F. Y., Guang, S. Y., Cai, Z. S. Low-cost and large-scale flexible SERS-cotton fabric as a wipe substrate for surface trace analysis. Applied Surface Science. 436, 111-116 (2018).
- Yang, L., Zhen, S. J., Li, Y. F., Huang, C. Z. Silver nanoparticles deposited on graphene oxide for ultrasensitive surface-enhanced Raman scattering immunoassay of cancer biomarker. Nanoscale. 10, 11942-11947 (2018).
- Creedon, N. C., Lovera, P., Furey, A., O'Riordan, A. Transparent polymer-based SERS substrates templated by a soda can. Sensors and Actuators, B. 259, 64-74 (2018).
- Shiohara, A., Langer, J., Polavarapu, L., Marzan, L. M. Solution processed polydimethylsiloxane/gold nanostar flexible substrates for plasmonic sensing. Nanoscale. 6, 9817-9823 (2014).
- Guo, H. Y., Jiang, D., Li, H. B., Xu, S. P., Xu, W. Q. Highly efficient construction of silver nanosphere dimers on poly (dimethylsiloxane) sheets for surface-enhanced Raman scattering. Journal of Physical Chemistry C. 117, 564-570 (2013).
- Park, S., Lee, J., Ku, H. Transparent and flexible surface-enhanced Raman scattering (SERS) sensors based on gold nanostar arrays embedded in silicon rubber film. ACS Applied Materials Interfaces. 9, 44088-44095 (2017).
- Li, L. M., Chin, W. S. Rapid fabrication of a flexible and transparent Ag nanocubes@ PDMS film as a SERS substrate with high performance. ACS Applied Materials & Interfaces. 12 (33), 37538-37548 (2020).
- Yang, J. L., et al. Quantitative detection using two-dimensional shell-isolated nanoparticle film. Journal of Raman Spectroscopy. 48, 919-924 (2017).
- Fortuni, B., et al. In situ synthesis of Au-shelled Ag nanoparticles on PDMS for flexible, long-life, and broad spectrum-sensitive SERS substrates. Chemical Communications. 53 (82), 11298-11301 (2017).
- Wu, J., et al. Graphene oxide scroll meshes prepared by molecular combing for transparent and flexible electrodes. Advanced Materials Technologies. 2 (2), 1600231 (2017).
- Li, Z. Y., et al. Silver nanowire-templated molecular nanopatterning and nanoparticle assembly for surface-enhanced Raman scattering. Chemistry-A European Journal. 25 (45), 10561-10565 (2019).
- Zhan, H. R., et al. Transfer printing for preparing nanostructured PDMS film as flexible SERS active substrate. Composites Part B: Engineering. 84, 222-227 (2016).
- West, P., et al. Searching for better plasmonic materials. Laser & Photonics Reviews. 4, 795-808 (2010).
- Anastassiades, M., Lehotay, S. J., Štajnbaher, d, Schenck, F. J. Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and "dispersive solid-phase extraction" for the determination of pesticide residues in produce. Journal of AOAC International. 86 (2), 412-431 (2003).
- A green chemistry synthesis of Ag nanoparticles and their concentrated distribution on PDMS elastomer film for more sensitive SERS detection. Zhu, J., et al. 2017 19th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (TRANSDUCERS), , (2017).
- Damalas, C. A., Eleftherohorinos, I. G. Pesticide exposure, safety issues, and risk assessment indicators. International Journal of Environmental Research and Public Health. 8 (5), 1402-1419 (2011).
- Zannotti, M., Rossi, A., Giovannetti, R. SERS activity of silver nanosphere, triangular nanoplates, hexagonal nanoplates and quasi-spherical nanoparticles: effect of shape and morphology. Coatings. 10, 288 (2020).
- Zhu, J., et al. Large-scale fabrication of ultrasensitive and uniform surface-enhanced Raman scattering substrates for the trace detection of pesticides. Nanomaterials. 8 (7), 520 (2018).
- Lu, H., Zhu, L., Zhang, C. Mixing assisted "hot spots" occupying SERS strategy for highly sensitive in situ study. Analytical Chemistry. 90 (7), 4535-4543 (2018).
- Mao, H., et al. Microfluidic surface-enhanced Raman scattering sensors based on nanopillar forests realized by an oxygen-plasma-stripping-of-photoresist technique. Small. 10 (1), 127-134 (2014).
- Zhang, C. H., et al. Small and sharp triangular silver nanoplates synthesized utilizing tiny triangular nuclei and their excellent SERS activity for selective detection of Thiram residue in soil. ACS Applied Materials and Interfaces. 9, 17387-17398 (2017).
- Zhu, C., et al. Detection of dithiocarbamate pesticides with a spongelike surface-enhanced raman scattering substrate made of reduced graphene oxide-wrapped silver nanocubes. ACS Applied Materials and Interfaces. 9, 39618-39625 (2017).
- Zhu, J., et al. Highly sensitive and label-free determination of thiram residue using surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) coupled with paper-based microfluidics. Analytical Methods. 9, 6186-6193 (2017).
- Yu, Y., et al. Gold-nanorod-coated capillaries for the SERS-based detection of Thiram. ACS Applied Nano Materials. 2 (1), 598-606 (2019).
- Zhang, X., et al. Rapid and non-invasive surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) detection of chlorpyrifos in fruits using disposable paper-based substrates charged with gold nanoparticle/halloysite nanotube composites. Mikrochim Acta. 189, 189-197 (2022).
- Lee, C. H., Tian, L., Singamaneni, S. Paper-based SERS swab for rapid trace detection on real-world surfaces. ACS Applied Materials and Interfaces. 2, 3429-3435 (2010).
- Cheng, H., et al. Drug preconcentration and direct quantification in biofluids using 3D-printed paper cartridge. Biosensors and Bioelectronics. 189, 113266-113277 (2021).
