Il gruppo di ricerca di Yang Liangbao presso l'Istituto di salute e tecnologia medica, Istituto di scienze fisiche di Hefei (HFIPS), Accademia cinese delle scienze (CAS) ha recentemente sviluppato un metodo di spettroscopia Raman con miglioramento della superficie (SERMS) per catturare automaticamente le molecole bersaglio in AgNP/MoS2 nano-tasche, che consentono il rilevamento dinamico altamente sensibile e di lunga durata di alcuni processi di reazione chimica.
I risultati sono stati pubblicati in Analytical Chemistry e selezionato come copertina.
La spettroscopia Raman con miglioramento della superficie (SERS) è un tipo di spettroscopia molecolare con proprietà veloci, altamente sensibili e di identificazione delle impronte digitali.
"Questa ricerca si basa sui nostri precedenti studi SERS", ha affermato il Prof. Yang Liangbao, "nei quali siamo impegnati da anni."
In questo esperimento, il team ha ricoperto una pellicola di nanoparticelle monostrato di ampia area con un materiale bidimensionale chiamato MoS2 e ha creato un AgNP/MoS2 nano "tascabile". Questa nano tasca è stata quindi posizionata sulle molecole bersaglio da testare. Utilizzando un modello di campo multifisico e un metodo di simulazione degli elementi finiti, il team ha analizzato la distribuzione del potenziamento del campo elettrico dell'AgNP/MoS2 struttura nanotasca sia nella soluzione che nell'aria, nonché il processo dinamico di evaporazione della soluzione.
Hanno scoperto che la nano tasca non solo possedeva un’alta densità di punti caldi, ma aveva anche la capacità di catturare attivamente le molecole. Rispetto ad una pellicola Ag NP a strato singolo, l'aggiunta di MoS2 ha rallentato l'evaporazione della soluzione, estendendo la finestra di rilevamento SERS e potenziando ulteriormente il campo elettrico. Questa struttura ha consentito un'elevata sensibilità e stabilità nel rilevamento SERS dinamico fino a 8 minuti.
Inoltre, questa struttura può essere utilizzata per rilevare farmaci antitumorali e monitorare i cambiamenti strutturali della xantina nel siero.
Secondo il team, si prevede che i metodi correlati saranno più applicabili al rilevamento in situ delle trasformazioni delle sostanze o di altre cinetiche di reazioni chimiche nei sistemi biologici.
Ulteriori informazioni: Siyu Chen et al, Sviluppo di un MoS2 /Ag NP Nanopocket per intrappolare le molecole bersaglio per il rilevamento dello scattering Raman migliorato sulla superficie con stabilità a lungo termine e alta sensibilità, Chimica analitica (2023). DOI:10.1021/acs.analchem.3c00665
Informazioni sul giornale: Chimica Analitica
Fornito dagli Istituti di scienze fisiche Hefei, Accademia cinese delle scienze
