Вероятность Рамановского рассеяния чрезвычайно низкая – поэтому для детектирования низких концентраций веществ необходимо усиливать локальное электромагнитное поле вблизи исследуемых молекул.
Термин SERS (surface-enhanced Raman scattering) или в русской литературе ГКР (гигантское комбинационное рассеяние) означает значительное усиление электромагнитного поля вблизи металлических поверхностей наномасштаба.
В основе SERS-эффекта лежит многократное (в 106 – 1012 раз) усиление сигнала комбинационного (неупругого) рассеяния света. В настоящее время общеприняты два механизма возникновения SERS: электромагнитный и химический.
Электромагнитный механизм усиления сигнала, предполагающий присутствие молекул анализируемого вещества вблизи наночастиц металла, вносит наибольший вклад в его формирование. Это реализуется благодаря плазмонному резонансу в наночастицах или возбуждению поверхностных плазмон-поляритонных волн на наноструктурированной границе раздела металла и диэлектрика.
Химический механизм формирования SERS обусловлен взаимодействием (хемосорбцией) молекул анализируемого вещества с металлическими наноструктурами. Однако его доля в усилении сигнала незначительна по сравнению с электромагнитным вкладом.
Разнообразие SERS-сенсоров очень велико. Простые сенсоры используются без дополнительных модификаций и предназначены для анализа веществ при непосредственном контакте с ними. Например, они используются для определения структуры исследуемых молекул по SERS-спектру. Сложные сенсоры – это SERS-субстраты претерпевшие химическую модификацию для конкретных целей (например, SERS-чип для иммунохимического анализа с иммобилизованными антителами к конкретному антигену).
На рисунке приведен пример схемы аптамерного SERS-сенсора для детектирования вируса гриппа А из статьи нашей научной группы [DOI: 10.1371/journal.pone.0216247]. Схема заключается в следующем:
Эта схема была опробована на двухзонных наноостровковых SERS-подложках нашего производства. Одна зона использовалась для опытного образца с вирусом, а вторая зона – для контрольного эксперимента (без вируса). Предел обнаружения вируса гриппа А составил 5*104 вирусных частиц в мл, время проведения теста с учетом пробоподготовки – 10 минут.
Компания ООО “ФОТОН-БИО” выпускает SERS-субстраты различных типов:
– коллоидные наночастицы;
– нанопериодические литографические металл-диэлектрические массивы;
– наноостровковые SERS-подложки
У нас разные адреса производства, демонстраций и офиса, поэтому мы рекомендуем заранее обсудить с нами время Вашего визита, чтобы необходимый именно Вам специалист был на нужной локации.
Input your search keywords and press Enter.