Звездные перспективы рамановской спектроскопии

 


Метод поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS) основан на эффекте усиления рассеяния монохроматического света молекулами исследуемого образца в присутствии серебра или золота. Использование наночастиц этих металлов позволяет детектировать следовые количества веществ. В недавно проведенных исследованиях ученые описали характеристики комбинационного рассеяния в водных растворах органических соединений, содержащих различные виды наночастиц.

Влияние наночастиц на силу рассеяния света определяли, опираясь на характерные спектры (fingerprints) рамановского рассеяния, характеризующие структуры известных молекул. Экспериментальному детектированию в присутствии нанозвезд подверглись два вещества: 2-меркаптопиридин и кристаллический фиолетовый (кристаллвиолет), выбранные в качестве модельных соединений благодаря структурному сходству с биологическими молекулами и большому количеству делокализованных электронов, формирующих сигнал SERS. Рамановское рассеяние 2-меркаптопиридина усиливалось 100000 раз в присутствии золотых нанозвезд. Та же характеристика для кристаллического фиолетового по сравнению с рассеянием в присутствии наностержней (наиболее сильно усиливающих SERS из известных наночастиц) была превышена в 10 раз. Таким образом, и наностержни, и нанозвезды делают метод SERS гораздо чувствительнее, чем используемые в настоящее время наносферы.

Анджела Хайт Уокер (Angela Hight Walker), руководитель исследования, и ее группа усовершенствовали процесс получения золотых нанозвезд, выращивая их в перевернутой вверх ногами посуде и используя таким образом отклонения свойств поверхности для регулирования роста и формы наночастиц. Также ученые отметили, что при суспендировании в растворе нанозвезды образуют скопления, и SERS – усиливающий эффект становится гораздо выше, чем эффект единичных нанозвезд.

Авторы исследований уверены, что массовое производство и интересные оптические свойства нанозвезд раскроют их многочисленные научные применения, и новые наночастицы будут заслуженно признаны настоящими звездами наномира.


Источник: NanoNewsNet