Name: Ultra Hassas Algılama için Polidimetilsiloksan (PDMS) Bazlı Esnek Yüzeyle Geliştirilmiş Raman Saçılımı (SERS) Alt Tabakasının İmalatı (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-11-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 3 min 33 s
Description: Keşfedin, PDMS tabanlı esnek SERS alt tabakalarının üretimini ve gümüş nanopartiküllerin kolay sentezini. Bu çevre dostu yöntem, düşük konsantrasyonlu maddelerin ultra hassas algılanmasını sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Araştırma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (Hibe No. 61974004 ve 61931018) ve Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı (Hibe No. 2021YFB3200100) tarafından desteklenmektedir. Çalışma, elektron mikroskoplarına erişim sağladığı için Pekin Üniversitesi Elektron Mikroskobu Laboratuvarı'nı kabul ediyor. Ek olarak, araştırma, Raman ölçümlerindeki yardımları için Ying Cui'ye ve Pekin Üniversitesi Dünya ve Uzay Bilimleri Okulu'na teşekkür ediyor.

1. Nanopartiküllerin sentezi
<ol><li>Gümüş nitrat çözeltisinin hazırlanması<ol><li>Hassas bir tartım terazisi kullanarak 0,0017 g AR sınıfı gümüş nitrat ölçün (AgNO3, Malzeme Tablosuna bakın) ve 10 mL deiyonize (DI) suya ekleyin. 10-3 mol/LAgNO3 çözeltisi oluşturmak için karışımı karıştırın.</li>
	</ol></li>
	<li>Gümüş-amonyak kompleksinin hazırlanması<ol><li>1 mL AR sınıfı amonyak suyu (NH3. H2O, Malzeme Tablosuna bakınız) bir şırınga kullanarak gümüş nitrat çözeltisine damla damla ekleyin. Çözüm netleştiğinde damla damla eklemeyi durdurun.</li>
	</ol></li>
	<li>Glikoz çözeltisinin hazırlanması<ol><li>Hassas bir tartım terazisi kullanarak 0,36 g AR sınıfı glikoz tozu ölçün (Malzeme Tablosuna bakın) ve 10 mL DI suya ekleyin. 0.2 M'lik bir glikoz çözeltisi oluşturmak için karışımı iyice karıştırın.</li>
	</ol></li>
	<li>Gümüş nanopartiküllerin sentezi (AgNP'ler)<ol><li>30 dakikalık aralıklarla glikoz çözeltisine (adım 1.3'te hazırlanan) 30 μL gümüş-amonyak kompleksi (adım 1.2'de hazırlanır) eklemek için bir pipet tabancası kullanın. Çözelti sararana kadar karıştırarak bu işlemi 4-6 kez tekrarlayın.</li>
	</ol></li>
</ol>2. Esnek yüzeylerin hazırlanması
<ol><li>PDMS substratının hazırlanması<ol><li>PDMS substratını sentezlemek için, yaklaşık 5 g PDMS A çözeltisi alın ve 1:10 oranında B çözeltisi (ticari olarak temin edilebilen bir kitten, Malzeme Tablosuna bakınız) ekleyin.</li>
		<li>PDMS A ve B çözeltilerini karıştırın ve iyice karıştırın.</li>
		<li>Karışık PDMS'yi kare bir kaba aktarın ve ardından 80 °C fırında 2 saat pişirin.</li>
		<li>Yukarıdaki işlemle sertleştikten sonra, PDMS'yi Petri kabının koyu ızgarası boyunca kesmek için bir neşter kullanın ve yaklaşık 1 cm x 1 cm boyutlarında küçük PDMS küpleri oluşturun.</li>
	</ol></li>
	<li>Yüzey modifikasyonu<ol><li>Yukarıda belirtilen küçük PDMS parçalarını plazma işlemine tabi tutun. Elde tutulan bir plazma işlemcisi kullanın (Malzeme Tablosuna bakın) ve yüzey plazma işlemini gerçekleştirmek için PDMS yüzeyinin yaklaşık 5-10 cm üzerinde ileri geri hareket ettirin.</li>
		<li>Yüzeyi değiştirmek için plazma işlemcisini kullanın, PDMS yüzeyinde hidroksil gruplarının oluşumunu indükleyerek hidrofilikhale getirin 27.</li>
	</ol></li>
	<li>APTES ile Değişiklik<ol><li>% 10'luk bir APTES çözeltisi hazırlayın (Malzeme Tablosuna bakın).</li>
		<li>Adım 2.2'de elde edilen yüzeyi değiştirilmiş PDMS'yi APTES çözeltisine daldırın ve 10 saat bekletin. Bu, APTES'in PDMS yüzeyindeki hidroksil gruplarına bağlanmasına izin verir.</li>
	</ol></li>
	<li>AgNP'lerin kendi kendine montajı<ol><li>Adım 2.3'te elde edilen PDMS substratını 10 saat boyunca adım 1.4'te sentezlenen AgNPs çözeltisine daldırın. Bu, AgNP'leri PDMS alt tabakasına kendi kendine monte ederek nihai esnek SERS algılama alt tabakasını oluşturur.</li>
	</ol></li>
</ol>

R6G ve Thiram'ın SERS Tespiti için Esnek Substrat İmalatı

<ol><li>Zheng, F., Ke, W., Shi, L., Liu, H., Zhao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonic+Au-Ag+janus+nanoparticle+engineered+ratiometric+surface-enhanced+Raman+scattering+aptasensor+for+ochratoxin+A+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Plasmonic Au-Ag janus nanoparticle engineered ratiometric surface-enhanced Raman scattering aptasensor for ochratoxin A detection.</a> Analytical Chemistry. 91 (18), 11812-11820 (2019).</li>
<li>Zhou, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Size-tunable+gold+aerogels%3A+a+durable+and+misfocus-tolerant+3D+substrate+for+multiplex+SERS+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Optical+Materials%22%5BJournal%5D)">Size-tunable gold aerogels: a durable and misfocus-tolerant 3D substrate for multiplex SERS detection.</a> Advanced Optical Materials. 9 (17), 2100352(2021).</li>
<li>Fan, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graphene+oxide+and+shape-controlled+silver+nanoparticle+hybrids+for+ultrasensitive+single-particle+surface-enhanced+Raman+scattering+%28SERS%29+sensing%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Graphene oxide and shape-controlled silver nanoparticle hybrids for ultrasensitive single-particle surface-enhanced Raman scattering (SERS) sensing.</a> Nanoscale. 6 (9), 4843-4851 (2014).</li>
<li>Xu, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graphene-veiled+gold+substrate+for+surface-enhanced+Raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Graphene-veiled gold substrate for surface-enhanced Raman spectroscopy.</a> Advanced Materials. 25 (6), 928-933 (2013).</li>
<li>Li, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graphene-coated+Si+nanowires+as+substrates+for+surface-enhanced+Raman+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Surface+Science%22%5BJournal%5D)">Graphene-coated Si nanowires as substrates for surface-enhanced Raman scattering.</a> Applied Surface Science. 541, 0169-4332 (2021).</li>
<li>Chin, C. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+sensitivity+enhancement+of+multi-shaped+silver-nanoparticle-decorated+hydrophilic+PVDF-based+SERS+substrates+using+solvating+pretreatment%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators%3A+B.+Chemistry%22%5BJournal%5D)">High sensitivity enhancement of multi-shaped silver-nanoparticle-decorated hydrophilic PVDF-based SERS substrates using solvating pretreatment.</a> Sensors and Actuators: B. Chemistry. 347, 130614(2021).</li>
<li>Volpe, G., Noack, M., Acimovic, S. S., Reinhardt, C., Quidant, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-field+mapping+of+plasmonic+antennas+by+multiphoton+absorption+in+poly%28methyl+methacrylate%29%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Near-field mapping of plasmonic antennas by multiphoton absorption in poly(methyl methacrylate).</a> Nano Letters. 12 (9), 4864-4868 (2012).</li>
<li>Novikov, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fractal+shaped+periodic+metal+nanostructures+atop+dielectric-metal+substrates+for+SERS+applications%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Photonics%22%5BJournal%5D)">Fractal shaped periodic metal nanostructures atop dielectric-metal substrates for SERS applications.</a> ACS Photonics. 7 (7), 1708-1715 (2020).</li>
<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((300+mm+wafer-level%2C+ultra-dense+arrays+of+Au-capped+nanopillars+with+sub-10+nm+gaps+as+reliable+SERS+substrates%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">300 mm wafer-level, ultra-dense arrays of Au-capped nanopillars with sub-10 nm gaps as reliable SERS substrates.</a> Nanoscale. 6 (21), 12391-12396 (2014).</li>
<li>Mecker, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+melamine+detection+in+multiple+sample+matrices+with+a+portable+Raman+instrument+using+surface-enhanced+Raman+spectroscopy-active+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Analytica+Chimica+Acta%22%5BJournal%5D)">Selective melamine detection in multiple sample matrices with a portable Raman instrument using surface-enhanced Raman spectroscopy-active gold nanoparticles.</a> Analytica Chimica Acta. 733, 48-55 (2012).</li>
<li>Shao, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PLLA+nanofibrous+paper-based+plasmonic+substrate+with+tailored+hydrophilicity+for+focusing+SERS+detection%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">PLLA nanofibrous paper-based plasmonic substrate with tailored hydrophilicity for focusing SERS detection.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 7, 5391-5399 (2015).</li>
<li>Chen, Y. M., Ge, F. Y., Guang, S. Y., Cai, Z. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-cost+and+large-scale+flexible+SERS-cotton+fabric+as+a+wipe+substrate+for+surface+trace+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Surface+Science%22%5BJournal%5D)">Low-cost and large-scale flexible SERS-cotton fabric as a wipe substrate for surface trace analysis.</a> Applied Surface Science. 436, 111-116 (2018).</li>
<li>Yang, L., Zhen, S. J., Li, Y. F., Huang, C. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silver+nanoparticles+deposited+on+graphene+oxide+for+ultrasensitive+surface-enhanced+Raman+scattering+immunoassay+of+cancer+biomarker%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Silver nanoparticles deposited on graphene oxide for ultrasensitive surface-enhanced Raman scattering immunoassay of cancer biomarker.</a> Nanoscale. 10, 11942-11947 (2018).</li>
<li>Creedon, N. C., Lovera, P., Furey, A., O'Riordan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transparent+polymer-based+SERS+substrates+templated+by+a+soda+can%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators%2C+B%22%5BJournal%5D)">Transparent polymer-based SERS substrates templated by a soda can.</a> Sensors and Actuators, B. 259, 64-74 (2018).</li>
<li>Shiohara, A., Langer, J., Polavarapu, L., Marzan, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solution+processed+polydimethylsiloxane%2Fgold+nanostar+flexible+substrates+for+plasmonic+sensing%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Solution processed polydimethylsiloxane/gold nanostar flexible substrates for plasmonic sensing.</a> Nanoscale. 6, 9817-9823 (2014).</li>
<li>Guo, H. Y., Jiang, D., Li, H. B., Xu, S. P., Xu, W. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+efficient+construction+of+silver+nanosphere+dimers+on+poly+%28dimethylsiloxane%29+sheets+for+surface-enhanced+Raman+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Highly efficient construction of silver nanosphere dimers on poly (dimethylsiloxane) sheets for surface-enhanced Raman scattering.</a> Journal of Physical Chemistry C. 117, 564-570 (2013).</li>
<li>Park, S., Lee, J., Ku, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transparent+and+flexible+surface-enhanced+Raman+scattering+%28SERS%29+sensors+based+on+gold+nanostar+arrays+embedded+in+silicon+rubber+film%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Transparent and flexible surface-enhanced Raman scattering (SERS) sensors based on gold nanostar arrays embedded in silicon rubber film.</a> ACS Applied Materials Interfaces. 9, 44088-44095 (2017).</li>
<li>Li, L. M., Chin, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+fabrication+of+a+flexible+and+transparent+Ag+nanocubes%40+PDMS+film+as+a+SERS+substrate+with+high+performance%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Rapid fabrication of a flexible and transparent Ag nanocubes@ PDMS film as a SERS substrate with high performance.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 12 (33), 37538-37548 (2020).</li>
<li>Yang, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+detection+using+two-dimensional+shell-isolated+nanoparticle+film%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Raman+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Quantitative detection using two-dimensional shell-isolated nanoparticle film.</a> Journal of Raman Spectroscopy. 48, 919-924 (2017).</li>
<li>Fortuni, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+synthesis+of+Au-shelled+Ag+nanoparticles+on+PDMS+for+flexible%2C+long-life%2C+and+broad+spectrum-sensitive+SERS+substrates%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">In situ synthesis of Au-shelled Ag nanoparticles on PDMS for flexible, long-life, and broad spectrum-sensitive SERS substrates.</a> Chemical Communications. 53 (82), 11298-11301 (2017).</li>
<li>Wu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graphene+oxide+scroll+meshes+prepared+by+molecular+combing+for+transparent+and+flexible+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials+Technologies%22%5BJournal%5D)">Graphene oxide scroll meshes prepared by molecular combing for transparent and flexible electrodes.</a> Advanced Materials Technologies. 2 (2), 1600231(2017).</li>
<li>Li, Z. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silver+nanowire-templated+molecular+nanopatterning+and+nanoparticle+assembly+for+surface-enhanced+Raman+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry-A+European+Journal%22%5BJournal%5D)">Silver nanowire-templated molecular nanopatterning and nanoparticle assembly for surface-enhanced Raman scattering.</a> Chemistry-A European Journal. 25 (45), 10561-10565 (2019).</li>
<li>Zhan, H. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transfer+printing+for+preparing+nanostructured+PDMS+film+as+flexible+SERS+active+substrate%5BTitle%5D)+AND+%22Composites+Part+B%3A+Engineering%22%5BJournal%5D)">Transfer printing for preparing nanostructured PDMS film as flexible SERS active substrate.</a> Composites Part B: Engineering. 84, 222-227 (2016).</li>
<li>West, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Searching+for+better+plasmonic+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Laser+%26+Photonics+Reviews%22%5BJournal%5D)">Searching for better plasmonic materials.</a> Laser & Photonics Reviews. 4, 795-808 (2010).</li>
<li>Anastassiades, M., Lehotay, S. J., Štajnbaher, d, Schenck, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fast+and+easy+multiresidue+method+employing+acetonitrile+extraction%2Fpartitioning+and+%26%2334%3Bdispersive+solid-phase+extraction%26%2334%3B+for+the+determination+of+pesticide+residues+in+produce%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+AOAC+International%22%5BJournal%5D)">Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and &#34;dispersive solid-phase extraction&#34; for the determination of pesticide residues in produce.</a> Journal of AOAC International. 86 (2), 412-431 (2003).</li>
<li>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).</li>
<li>Damalas, C. A., Eleftherohorinos, I. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pesticide+exposure%2C+safety+issues%2C+and+risk+assessment+indicators%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Environmental+Research+and+Public+Health%22%5BJournal%5D)">Pesticide exposure, safety issues, and risk assessment indicators.</a> International Journal of Environmental Research and Public Health. 8 (5), 1402-1419 (2011).</li>
<li>Zannotti, M., Rossi, A., Giovannetti, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SERS+activity+of+silver+nanosphere%2C+triangular+nanoplates%2C+hexagonal+nanoplates+and+quasi-spherical+nanoparticles%3A+effect+of+shape+and+morphology%5BTitle%5D)+AND+%22Coatings%22%5BJournal%5D)">SERS activity of silver nanosphere, triangular nanoplates, hexagonal nanoplates and quasi-spherical nanoparticles: effect of shape and morphology.</a> Coatings. 10, 288(2020).</li>
<li>Zhu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+fabrication+of+ultrasensitive+and+uniform+surface-enhanced+Raman+scattering+substrates+for+the+trace+detection+of+pesticides%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomaterials%22%5BJournal%5D)">Large-scale fabrication of ultrasensitive and uniform surface-enhanced Raman scattering substrates for the trace detection of pesticides.</a> Nanomaterials. 8 (7), 520(2018).</li>
<li>Lu, H., Zhu, L., Zhang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mixing+assisted+%26%2334%3Bhot+spots%26%2334%3B+occupying+SERS+strategy+for+highly+sensitive+in+situ+study%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Mixing assisted &#34;hot spots&#34; occupying SERS strategy for highly sensitive in situ study.</a> Analytical Chemistry. 90 (7), 4535-4543 (2018).</li>
<li>Mao, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+surface-enhanced+Raman+scattering+sensors+based+on+nanopillar+forests+realized+by+an+oxygen-plasma-stripping-of-photoresist+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Microfluidic surface-enhanced Raman scattering sensors based on nanopillar forests realized by an oxygen-plasma-stripping-of-photoresist technique.</a> Small. 10 (1), 127-134 (2014).</li>
<li>Zhang, C. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+and+sharp+triangular+silver+nanoplates+synthesized+utilizing+tiny+triangular+nuclei+and+their+excellent+SERS+activity+for+selective+detection+of+Thiram+residue+in+soil%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+and+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Small and sharp triangular silver nanoplates synthesized utilizing tiny triangular nuclei and their excellent SERS activity for selective detection of Thiram residue in soil.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 9, 17387-17398 (2017).</li>
<li>Zhu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+dithiocarbamate+pesticides+with+a+spongelike+surface-enhanced+raman+scattering+substrate+made+of+reduced+graphene+oxide-wrapped+silver+nanocubes%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+and+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Detection of dithiocarbamate pesticides with a spongelike surface-enhanced raman scattering substrate made of reduced graphene oxide-wrapped silver nanocubes.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 9, 39618-39625 (2017).</li>
<li>Zhu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+sensitive+and+label-free+determination+of+thiram+residue+using+surface-enhanced+Raman+spectroscopy+%28SERS%29+coupled+with+paper-based+microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Methods%22%5BJournal%5D)">Highly sensitive and label-free determination of thiram residue using surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) coupled with paper-based microfluidics.</a> Analytical Methods. 9, 6186-6193 (2017).</li>
<li>Yu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold-nanorod-coated+capillaries+for+the+SERS-based+detection+of+Thiram%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Nano+Materials%22%5BJournal%5D)">Gold-nanorod-coated capillaries for the SERS-based detection of Thiram.</a> ACS Applied Nano Materials. 2 (1), 598-606 (2019).</li>
<li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+and+non-invasive+surface-enhanced+Raman+spectroscopy+%28SERS%29+detection+of+chlorpyrifos+in+fruits+using+disposable+paper-based+substrates+charged+with+gold+nanoparticle%2Fhalloysite+nanotube+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Mikrochim+Acta%22%5BJournal%5D)">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.</a> Mikrochim Acta. 189, 189-197 (2022).</li>
<li>Lee, C. H., Tian, L., Singamaneni, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paper-based+SERS+swab+for+rapid+trace+detection+on+real-world+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+and+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Paper-based SERS swab for rapid trace detection on real-world surfaces.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 2, 3429-3435 (2010).</li>
<li>Cheng, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drug+preconcentration+and+direct+quantification+in+biofluids+using+3D-printed+paper+cartridge%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+and+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Drug preconcentration and direct quantification in biofluids using 3D-printed paper cartridge.</a> Biosensors and Bioelectronics. 189, 113266-113277 (2021).</li>
</ol>

Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması beyan etmezler.

Bu çalışmada, AgNP'leri kimyasal modifikasyon yoluyla PDMS'ye bağlayan ve mükemmel performans sağlayan esnek bir SERS substratı tanıtıldı. Partikül sentezi sırasında, özellikle gümüş amonyak kompleksi sentezinde (adım 1.2), çözeltinin rengi çok önemli bir rol oynar. Damla damla çok fazla amonyak suyu eklemek, AgNP'lerin sentez kalitesini olumsuz yönde etkileyebilir ve potansiyel olarak başarısız tespit sonuçlarına yol açabilir. Sentez işlemi sırasında substrat modifikasyonuna (adım 2.2) dikkat edilmelidir; aksi takdirde,...

Yüzeyde Geliştirilmiş Raman Saçılımı (SERS), bir Raman saçılımı türü olarak, yüksek hassasiyet ve hassas algılama koşullarının avantajlarını sunar ve hatta tek molekül algılaması 1,2,3,4 elde edebilir. Altın ve gümüş gibi metal nanoyapılar, madde tespitini sağlamak için tipik olarak SERS substratları olarak kullanılır 5,6. Nanoyapılı yüzeylerde elektromanyetik kuplaj geliştirme, SERS uygulamalarında önemli bir rol oynar. Farklı boyutlara, şekillere, parçacıklar arası mesafelere ve bileşimlere sahip metalik nanoyapılar, lokalize yüzey plazmon rezonansları 7,8 nedeniyle yoğun elektromanyetik alanlar üreten çok sayıda "sıcak nokta" oluşturmak için bir araya gelebilir. Birçok çalışma, SERS substratları olarak farklı morfolojilere sahip metal nanopartiküller geliştirmiş ve bunların SERS geliştirmesineulaşmadaki etkinliklerini göstermiştir 9,10.
Esnek SERS alt tabakaları, kavisli yüzeylerde doğrudan algılamayı kolaylaştırmak için esnek alt tabakalar üzerinde biriken SERS etkileri üretebilen nanoyapılar ile geniş uygulamalar bulur. Esnek SERS substratları, düzensiz, düzlemsel olmayan veya kavisli yüzeylerde analitleri tespit etmek ve toplamak için kullanılır. Yaygın esnek SERS substratları arasında lifler, polimer filmler ve grafen oksit filmler11,12,13,14 bulunur. Bunlar arasında polidimetilsiloksan (PDMS) en yaygın kullanılan polimer malzemelerden biridir ve yüksek şeffaflık, yüksek çekme mukavemeti, kimyasal stabilite, toksik olmama ve yapışma gibi avantajlar sunar15,16,17. PDMS'nin düşük bir Raman kesiti vardır, bu da Raman sinyali üzerindeki etkisini ihmal edilebilirhale getirir 18. PDMS prepolimeri sıvı formda olduğundan, ısı veya ışıkla kürlenebilir, bu da yüksek derecede kontrol edilebilirlik ve rahatlık sağlar. PDMS bazlı SERS substratları, önceki çalışmalarda örnek performansa sahip farklı biyokimyasal maddeleri tespit etmek için çeşitli metal nanopartikülleri gömmek için kullanılmış olan nispeten yaygın esnek SERS substratlarıdır19,20.
SERS substratlarının hazırlanmasında, nanogap yapılarının imalatı çok önemlidir. Fiziksel biriktirme teknolojisi, yüksek ölçeklenebilirlik, tekdüzelik ve tekrarlanabilirlik gibi avantajlar sunar, ancak tipik olarak iyi vakum koşulları ve özel ekipman gerektirir ve bu da pratik uygulamalarını sınırlar21. Ek olarak, birkaç nanometre ölçeğinde nanoyapılar üretmek, geleneksel biriktirme teknikleriyle zor olmaya devam etmektedir22. Sonuç olarak, kimyasal yöntemlerle sentezlenen nanopartiküller, çeşitli etkileşimler yoluyla esnek şeffaf filmler üzerine adsorbe edilebilir ve bu da metalik yapıların nano ölçekte kendi kendine birleşmesini kolaylaştırır. Başarılı adsorpsiyonu sağlamak için, yüzey hidrofilikliğini değiştirmek için film yüzeyi fiziksel veya kimyasal olarak değiştirilerek etkileşimler ayarlanabilir23. Gümüş nanopartiküller, altın nanopartiküllere kıyasla daha iyi SERS performansı sergiler, ancak kararsızlıkları, özellikle havadaki oksidasyona duyarlılıkları, substrat performansını etkileyen SERS Geliştirme Faktöründe (EF) hızlı bir düşüşe neden olur24. Bu nedenle, kararlı bir parçacık yöntemi geliştirmek esastır.
Pestisit kalıntılarının varlığı büyük ilgi görmüştür ve tarlada gıdalardaki çeşitli tehlikeli kimyasal sınıflarını hızlı bir şekilde tespit edebilen ve tanımlayabilen sağlam yöntemlere acil bir ihtiyaç yaratmıştır25,26. Esnek SERS substratları, pratik uygulamalarda, özellikle gıda güvenliği alanında benzersiz avantajlar sunar. Bu makale, sentezlenmiş glikoz kaplı gümüş nanopartikülleri (AgNP'ler) bir PDMS substratına bağlayarak esnek bir SERS substratı hazırlamak için bir yöntem sunmaktadır (Şekil 1). Glikozun varlığı, AgNP'leri koruyarak havadaki gümüş oksidasyonunu azaltır. Substrat, Rhodamine 6G'yi (R6G) 10-10 M kadar düşük ve pestisit Thiram'ı 10-8 M kadar düşük ve iyi bir homojenlik ile tespit edebilen mükemmel algılama performansı gösterir. Ayrıca, esnek alt tabaka, çok sayıda potansiyel uygulama senaryosu ile yapıştırma ve numune alma yoluyla tespit için kullanılabilir.

<table><tbody><tr><td>Amonyak (NH3.H2O, 25%)</td><td>Beijing Chemical Works</td><td></td><td></td></tr><tr><td>APTES (% 98)</td><td>Beyotime</td><td>ST1087</td><td></td></tr><tr><td>BD-20AC Laboratuvar Chrona Treater</td><td>Elektro-Teknik Ürünler A.Ş.</td><td>12051A</td><td></td></tr><tr><td>D-glikoz</td><td>Pekin Kimya İşleri</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Çevresel Taramalı elektron mikroskobu (ESEM)</td><td>FEI</td><td>QUANTA 250</td><td></td></tr><tr><td>Raman mikroskobu</td><td>Horiba JY</td><td>LabRAM HR Evolution</td><td></td></tr><tr><td>Rhodamine 6G</td><td>Pekin Kimya İşleri</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Silikon Elastomer Taban ve Silikon Elastomer Kürleme Maddesi</td><td>Dow Corning Corporation</td><td>SYLGARD 184</td><td></td></tr><tr><td>Gümüş nitrat</td><td>Pekin Kimya İşleri</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Thiram (C6H12N2S2, 99.9%)</td><td>Pekin Kimya İşleri</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

ultra hassas algılama için polidimetilsiloksan (pdms) bazlı esnek yüzeyle geliştirilmiş raman saçılımı (sers) alt tabakasının İmalatı

Fabrication of polydimethylsiloxane (PDMS)-Based Flexible Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) Substrate for Ultrasensitive Detection

Bu makale, Yüzeyde Geliştirilmiş Raman Saçılımı (SERS) için tasarlanmış esnek bir alt tabaka için bir üretim yöntemi sunar. Gümüş nanopartiküller (AgNP'ler), gümüş nitrat (AgNO3) ve amonyak içeren bir kompleksleşme reaksiyonu yoluyla sentezlendi, ardından glikoz kullanılarak indirgendi. Ortaya çıkan AgNP'ler, 20 nm ila 50 nm arasında değişen tek tip bir boyut dağılımı sergiledi. Daha sonra, oksijen plazması ile yüzey muamelesi görmüş bir PDMS substratını modifiye etmek için 3-aminopropil trietoksisilan (APTES) kullanıldı. Bu işlem, AgNP'lerin alt tabakaya kendi kendine montajını kolaylaştırdı. Çeşitli deneysel koşulların substrat performansı üzerindeki etkisinin sistematik bir değerlendirmesi, mükemmel performansa ve Gelişmiş Faktöre (EF) sahip bir SERS substratının geliştirilmesine yol açtı. Bu substrat kullanılarak, R6G (Rhodamine 6G) için 10-10 M ve Thiram için 10-8 M'lik etkileyici tespit limitleri elde edildi. Substrat, elmalardaki pestisit kalıntılarını tespit etmek için başarıyla kullanıldı ve oldukça tatmin edici sonuçlar verdi. Esnek SERS alt tabakası, karmaşık senaryolarda algılama da dahil olmak üzere gerçek dünya uygulamaları için büyük bir potansiyel gösterir.

Bu çalışmada, glikoza sarılmış ve APTES kullanılarak PDMS üzerinde kendi kendine monte edilen sentetik AgNP'lerden oluşan esnek bir SERS substratı geliştirildi ve pratik pestisit tespit uygulamaları için mükemmel tespit performansı elde edildi. R6G ve Thiram için tespit sınırlarının her ikisine de sırasıyla 10-10 M ve 10-8 M'de ulaşıldı ve 1 x 10 5'lik bir Geliştirme Faktörü (EF) ile ulaşıldı. Ayrıca, substrat tekdüzelik gösterdi.
Glikoza sarılmış AgNP'ler, gel...

Bu protokol, yüzeyde geliştirilmiş Raman saçılımı için esnek bir alt tabaka için bir üretim yöntemini açıklar. Bu yöntem, düşük konsantrasyonlarda R6G ve Thiram'ın başarılı bir şekilde tespit edilmesinde kullanılmıştır.

Ultra Hassas Algılama için Polidimetilsiloksan (PDMS) Bazlı Esnek Yüzeyle Geliştirilmiş Raman Saçılımı (SERS) Alt Tabakasının İmalatı

This article presents a fabrication method for a flexible substrate designed for Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS). Silver nanoparticles (AgNPs) ...

Bu protokol, SERS esnek alt tabakalarının hazırlanmasını ve bunların gerçek algılama senaryolarına uygulanmasını açıklar. Bu protokol tarafından sunulan SERS esnek alt tabaka çevre dostudur ve iyi algılama performansı sağlar. Gümüş nanopartiküller basit kaplar tarafından kolayca sentezlenebilir ve karmaşık deney koşulları ve ortamı gerektirmez.Laboratuvarımızda, bu çalışmada kullanılan kap aracılığıyla sentezlenen gümüş nanopartiküllerin araştırılmasına odaklanmayı planlıyoruz. SERS algılama yeteneklerini geliştirme yöntemlerini keşfedeceğiz ve daha iyi performans gösteren SERS algılama alt tabakaları tasarlamak için benzersiz özelliklerinden ve özelliklerinden yararlanacağız.

fabrication-polydimethylsiloxane-pdms-based-flexible-surface-enhanced

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Yüksek hassasiyete sahip fotonik mikro sensör elektrik alan tespiti için geliştirilmiştir. Sensörü, dielektrik küre optik modları patlatır. Dış elektrik alan perturb onun optik modları vardiya giden küre morfolojisi değişimi. Elektrik alan kuvveti bu optik kaymalar takip edilerek ölçülür.

Galeri Modu Polimerik Mikro-optik Elektrik Alan Sensörleri Whispering Gelişimi

Nanoyapılı substratları hareketsizleştirilmiş proteinler ve aptamerlerle arayüzleyen nano-biyolojik sistemlerin üretimini ve karakterizasyonunu tanımlıyoruz. Nanoyapılı substratların litografik üretimi, biyo-işlevselleştirme ve yüzey geliştirilmiş Raman spektroskopisi (SERS) karakterizasyonunu içeren ilgili deneysel adımlar rapor edilmiştir. Yüzeyde hareketsizleştirilmiş proteinlerin SERS tespiti ve protein-ligand ve aptamer-ligand bağlanmasının araştırılması gösterilmiştir.

Yüzey EBL Fabrikasyon Nanostructured Alt Tabakalar Kullanma biyomoleküllerin Raman Spektroskopisi Algılama Geliştirilmiş

Mikroakışkan çift emülsiyon üretimi tipik olarak desenli ıslanabilirliğe veya özel fabrikasyon cam bileşenlere sahip cihazları içerir. Burada, yüzey işlemi veya karmaşık imalat işlemleri gerektirmeyen ve 14 μm'ye kadar çift emülsiyon üretebilen tamamen polidimetilsiloksan (PDMS) çift emülsiyon jeneratörünün imalatını ve testini açıklıyoruz.

Bir Polidimetilsiloksan (PDMS) Koaksiyel Akış Odak Aygıtı Kullanma Çift Emülsiyon Üretimi

Imalat ve kimyasal kirleticilerin (örneğin, pestisid ferbam ve antibiyotik ampisilin) ​​tespiti için Raman spektroskopi (SERS) deneyi geliştirilmiş filtre tabanlı yüzey yapmak için bir prosedür sunulmuştur.

Kimyasal bulaşanların Hızlı Algılama için Raman Spektroskopisi Tahlili Geliştirilmiş A Filtre tabanlı Yüzey

Nanoparçacık tabanlı optik problar, Raman ve UV-Vis spektroskopisi kullanarak antijenleri tespit etmek için bir araç olarak tasarlanmıştır. Burada, gelecekteki çoğullama yeteneklerini içerecek şekilde bir UV-Vis/Raman spektroskopisi immünolojik testi için bu tür probların hazırlanması için bir protokol açıklanmaktadır.

Bir UV-Vis ve Raman Spektroskopisi İmmunoassay Platformu imalatı

Sıvıda ultra hızlı lazer ablasyonu, sıvı/hava ortamlarında nanomalzemeleri (nanopartiküller [NP'ler] ve nanoyapılar [NS'ler]) sentezlemek için hassas ve çok yönlü bir tekniktir. Lazerle ablasyonlu nanomalzemeler, NS'lerin / NP'lerin üzerine veya yakınına yerleştirilen analitlerin Raman sinyalini arttırmak için Raman aktif moleküllerle işlevselleştirilebilir.

Yüzeyi Geliştirilmiş Raman Saçılımı Tabanlı Algılama Uygulamaları için Ultra Hızlı Lazerle Kesilmiş Nanopartiküller ve Nanoyapılar

Protokol, yüzeyi geliştirilmiş Raman saçılma spektroskopisi ve görüntüleme kullanarak tek nanopartiküller üzerindeki elektrokimyasal olayların nasıl izleneceğini açıklar.

Yüzeyle Geliştirilmiş Raman Saçılma Spektroskopisi ve Mikroskobu ile Tek Nanopartiküller Üzerinde Elektrokimyanın İzlenmesi

Bu protokol, PDMS katmanları arasına yapışkan olmayan bir bariyer olarak silikon yağı ekleyerek Polidimetilsiloksan (PDMS) çift döküm tekniği için geliştirilmiş bir kalıptan çıkarma prosedürü sunar. Plazma veya kimyasal yüzey modifikasyon yöntemlerinden farklı olarak, bu yaklaşım özel veya maliyetli ekipman gerektirmez, bu da onu daha erişilebilir ve uygun maliyetli bir alternatif haline getirir.

Yoğun Paketlenmiş Mikroyapı Replikasyonu için Silikon Yağı İşlemi ile Geliştirilmiş Polidimetilsiloksan (PDMS) Çift Döküm

Burada, etiketsiz yüzey takviyeli Raman spektroskopisi (SERS) kullanılarak bireysel küçük ekstrasellüler veziküllerini (sEV) analiz etmek için bir protokol sunuyoruz; bu protokol, minimal invaziv hastalık teşhisi ve sEV'lerin terapötik teslimat araçları olarak değerlendirilmesini mümkün kılmaktadır.

Hastalık Tanısı ve Tedavilerde Bireysel SEV'lerin Yüzeye Güçlendirilmiş Raman Saçılmasına Dayalı Biyosensörleme'nin Uygulanmasını Araştırmak

Bu protokol, silan kaplı nano gözenekli yüzeyler üzerinde sıralı dijital desenleme ve aşılama yoluyla kaygan üç boyutlu yapılar üretmek için ışık kaynaklı bir yöntem sunar. Bu yaklaşım, akışkan manipülasyonu ve yüzey mühendisliğindeki uygulamalarla kaygan bölgelerin mekansal olarak kontrol edilmesini sağlayarak, desenli sıvı iticiliğe ve arayüzey kayganlığının kantitatif analizine olanak tanır.

Silan Kaplı Nano Gözenekli Yapılara Dayalı Kaygan Yüzeyler için Işık Kaynaklı Desenleme ve Aşılama

Keşfedin, PDMS tabanlı esnek SERS alt tabakalarının üretimini ve gümüş nanopartiküllerin kolay sentezini. Bu çevre dostu yöntem, düşük konsantrasyonlu maddelerin ultra hassas algılanmasını sağlar.

Ultra Hassas Algılama için Polidimetilsiloksan (PDMS) Bazlı Esnek Yüzeyle Geliştirilmiş Raman Saçılımı (SERS) Alt Tabakasının İmalatı (Video) | JoVE Journal

Ultra Hassas Algılama için Polidimetilsiloksan (PDMS) Bazlı Esnek Yüzeyle Geliştirilmiş Raman Saçılımı (SERS) Alt Tabakasının İmalatı

Daha fazla video keşfet