A medida que la medicina y la farmacología investigan procesos a nanoescala, se ha vuelto cada vez más importante identificar y caracterizar diferentes moléculas. La espectroscopía Raman, una técnica que aprovecha la dispersión de la luz láser para identificar moléculas, tiene una capacidad limitada para detectar moléculas en muestras diluidas debido abajo rendimiento de señal
Un equipo de investigadores de la Universidad de Hyderabad en India ha mejorado la detección molecular a bajos niveles de concentración al organizar nanopartículas en nanocables para mejorar la espectroscopía Raman. La espectroscopía Raman mejorada en superficie SERS utiliza campos electromagnéticos para mejorar la dispersión Raman y aumentar la sensibilidad entintes estándar como R6G en más de mil millones de veces.
El equipo decoró nanocables de silicio alineados verticalmente con densidades variables de nanopartículas de plata, utilizando y mejorando la forma tridimensional de la estructura. Sus resultados, publicados en el Journal of Applied Physics, de AIP Publishing, muestran que su dispositivo fue capaz de mejorar elRaman señala la proteína citosina y el perclorato de amonio en un factor de 100,000.
"Lo bueno es que podemos mejorar la densidad de estos nanocables usando química simple", dijo Soma Venugopal Rao, uno de los autores del artículo. "Si tiene una gran densidad de nanocables, puede poner más nanopartículas de plata en el sustrato".y puede aumentar la sensibilidad del sustrato "
Aplicar las nanoestructuras necesarias a los dispositivos SERS sigue siendo un desafío para el campo. La construcción de estas estructuras en tres dimensiones con nanocables de silicio ha atraído la atención por su mayor superficie y rendimiento superior, pero los nanocables de silicio siguen siendo caros de producir.
En cambio, el equipo pudo encontrar una forma más barata de fabricar nanocables de silicio y utilizó una técnica llamada grabado sin electrodos para hacer una amplia gama de nanocables. "Decoraron" estos cables con nanopartículas de plata con densidades variables y controladas, lo que aumentó lasuperficie de nanocables.
"La optimización de estas estructuras alineadas verticalmente tomó mucho tiempo al principio", dijo Nageswara Rao, otro de los autores del artículo. "Aumentamos el área de superficie y para hacer esto necesitábamos cambiar la relación de aspecto".
Después de optimizar su sistema para detectar el colorante de rodamina a nivel nanomolar, estos nuevos sustratos construyeron una mayor sensibilidad Raman por un factor de 10,000 a 100,000. Los sustratos detectaron concentraciones de citosina, un nucleótido encontrado en el ADN y perclorato de amonio, unmolécula con potencial para detectar explosivos, en concentraciones tan diluidas como 50 y 10 micromolar, respectivamente.
Los resultados le han dado al equipo razones para creer que pronto sería posible detectar compuestos en concentraciones en la escala de nanomolar o incluso picomolar, dijo Nageswara Rao. El trabajo del equipo ha abierto varias vías para futuras investigaciones, desde experimentar con diferentesnanopartículas como el oro, aumentando la nitidez de los nanocables o probando estos dispositivos en varios tipos de moléculas.
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Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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