Naukowcy wykorzystują technologię SERS do precyzyjnej obserwacji zachowania dyfuzyjnego pojedynczych cząsteczek

Zespół badawczy kierowany przez profesora Yanga Liangbao z Instytutów Nauk Fizycznych Hefei Chińskiej Akademii Nauk wykorzystał wzmocnioną powierzchniowo spektroskopię Ramana (SERS) do precyzyjnej obserwacji zachowania dyfuzyjnego pojedynczej cząsteczki w przestrzeni subnanometrowej.

the Zostań Została opublikowana w Journal of Physical Chemistry Letters.

SERS, bardzo czuła i selektywna technika analityczna, umożliwia analizę na poziomie pojedynczej cząsteczki poprzez wywołanie zjawiska rezonansu na powierzchni metalu, co znacznie wzmacnia molekularny sygnał Ramana. Długoterminowe monitorowanie pojedynczych niewyznakowanych cząsteczek pozostaje jednak wyzwaniem.

W tym badaniu badacze wykorzystali doskonały efekt fototermiczny nanoprętów złota do zbudowania struktur gorących punktów ze szczeliną o wielkości około 1,0 nanometra przy użyciu rekonstrukcji laserowej.

Utworzony punkt kontaktowy nie tylko zapewnił doskonałe wzmocnienie SERS, ale także aktywnie uwięził cząsteczki docelowe, umożliwiając monitorowanie i analizę zachowania dyfuzyjnego cząsteczek fioletu monokrystalicznego w czasie rzeczywistym.

„Umożliwiło nam to monitorowanie mrugania cząsteczek fioletu monokrystalicznego przez maksymalnie cztery minuty za pomocą dynamicznej spektroskopii Ramana ze wzmocnieniem powierzchniowym” – powiedział członek zespołu Yan Wu Wen.

Łącząc obliczenia teorii funkcjonału gęstości (DFT) z wynikami mapowania SERS, doszli do wniosku, że cząsteczki fioletu monokrystalicznego mogą być ograniczone do przestrzeni subnanometrowej.

Badanie to zapewnia unikalny sposób zrozumienia interakcji molekularnych, reakcji chemicznych i zachowania biomolekuł.