SERS-подложки

Home » Продукция » SERS-подложки

SERS-эффект

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.

Эффект SERS несмотря на свой короткодействующий механизм усиления может быть использован для создания оптических биосенсоров на его основе. Использование SERS в качестве метода детекции меток в диагностических системах (ПЦР, ИФА, тест-полоски) позволяет увеличить чувствительность метода и сделать систему мультиплексной.

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: 

  1. Первичный аптамер (тиомодифицированный аптамер RHA0385) иммобилизуется на поверхности металлических наночастиц;
  2. Поверхность, не занятая аптамером, модифицируется дитиотреитолом (ДТТ);
  3. Вирус сорбируется из аллантоисной жидкости;
  4. Сорбируется вторичный аптамер (RHA0385, меченный красителем Cy3);
  5. Отмывка в воде и просушивание;
  6. Просушивание образца;
  7. Регистрация SERS – спектра.

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

Типы SERS-субстратов

– Островковые SERS-подложки, полученные с использованием методов вакуумного термического или магнетронного распыления тонких пленок металла на поверхность диэлектрика.
Коэффициент усиления: 106 – 107
– Периодические массивы металл-диэлектрических структур, полученные с использованием методов литографии и плазмохимического травления.
Коэффициент усиления: 106 – 1011
 
– Коллоидные растворы металлических наночастиц или наночастиц типа “ядро/оболочка”.
Коэффициент усиления: 105 – 108
 
 – Структуры полученные с использованием методов жидкостного травления и напыления толстых слоев металла.
Коэффициент усиления: 106 – 109

Мы всегда рады вам

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.

Производство. Демонстраци

г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, д. 2
Пн-Пт с 10:00 до 17:00

Офис

г. Москва, ул. Атарбекова, д. 4А, 6 подъезд, оф. 9
Пн-Пт с 10:00 до 17:00

Есть вопросы? Свяжитесь с нами!