納米粒子將光譜技術推向新高度

隨著醫學和藥理學在納米尺度方面的研究不斷升級，識別和表徵不同的分子變得越來越為重要。拉曼光譜是一種利用激光散射來識別分子的技術，但是其在低信號量的情況下，如在稀釋的樣本中檢測到分子的能力就變得非常有限。

印度海德拉巴大學（the University of Hyderabad）的一組研究人員通過在納米線上負載納米粒子，實現了拉曼散射強度的提高，從而改善了其對低濃度分子的檢測能力。

利用銀納米粒子修飾的硅納米線和表面增強拉曼散射技術可以檢測低濃度的分子

該團隊用不同密度的銀納米粒子修飾垂直排列的硅納米線，最終使其三維形狀的結構得到了增強。他們的研究成果已發表在《Applied Physics》雜誌上，研究結果表明：他們的裝置能夠提高細胞蛋白和高氯酸銨的拉曼信號，使其增加了10萬倍。

「更加完美的是，我們可以用簡單的化學方法來提高這些納米線的密度，」論文的作者之一Soma Venugopal Rao說道：「如果你有大量的納米線，你就相應地可以將更多的銀納米粒子負載到納米線表面，從而進一步提高基材的靈敏度。」

將必要的納米結構應用到儀器設備上仍然是該領域面臨的挑戰。目前。用硅納米線在三維空間上構建這些結構已經引起了人們越來越多的注意，因為硅納米線具有更高的表面積和更好的性能；但是硅納米線的生產成本仍然很高。

而該研究團隊卻找到了一種更便宜的方法來製造硅納米線，該技術被稱為「化學蝕刻（electroless etching）」技術。他們採用該技術製造了各種尺寸的納米線，然後用銀納米粒子來修飾這些納米線；這些納米粒子具有可變和可控的密度，從而增加了納米線的表面積。

論文的另一位作者Nageswara Rao說道：「我們為了優化這些垂直對齊的結構，在開始時花了大量的時間。為了達到增加表面積這一目的，在研究中需要不斷地改變縱橫比。」

在優化的銀納米粒子修飾硅納米線的三維結構下，檢測納米級的羅丹明染料的靈敏度被顯著提高了1萬到10萬倍；另外，研究人員在DNA檢測中發現了一種核苷酸——胞嘧啶，以及一種可能檢測爆炸物的分子——高氯酸銨，它們分別以稀釋後的濃度50和10微摩爾存在。

這些結果讓研究團隊有理由相信，該技術可能很快就能檢測出納摩爾級甚至更低的皮摩爾級濃度的化合物。未來，他們的研究方向包括用不同的納米粒子（如金）進行試驗，增迦納米線的清晰度，或者用不同類型的分子測試這些設備等。

作者：V. S. Vendamani來源：American Institute of Physics譯者：兔子小光譯自：phys.org

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！