等離子體銀納米顆粒邁向超快速單分子檢測(cè)
要檢測(cè)超低濃度的物質(zhì),需要能夠提供超快信息處理和高檢測(cè)限的設(shè)備。等離子體金屬納米粒子,尤其是由金和銀制成的金屬納米粒子,為快速檢測(cè)低至單分子水平的物質(zhì)提供了重大希望。
該能力歸因于所謂的“局部表面等離子體激元共振”。此特性使納米粒子在暴露于電磁輻射時(shí)能夠高效吸收和散射光。通過縮小捕獲未知物質(zhì)的納米粒子之間的電場(chǎng)或熱點(diǎn),可以獲得其他檢測(cè)技術(shù)無法獲得的精確信息。
現(xiàn)在一項(xiàng)新的研究已經(jīng)朝著單分子檢測(cè)的目標(biāo)發(fā)展了銀納米顆粒。化學(xué)與生物化學(xué)學(xué)院的高級(jí)研究科學(xué)家兼教授Nasrin Hooshmand和Mostafa El-Sayed的研究成果最近在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊(PNAS)上發(fā)表。
使用納米粒子之間耦合的新模型,研究人員獲得了更緊密的熱點(diǎn),相距2納米。對(duì)于具有鋒利邊緣的金屬納米粒子,可以將光強(qiáng)烈定位在拐角周圍。因此,具有2納米間隙的邊到邊配置的銀納米立方體會(huì)產(chǎn)生明顯更高的等離子體響應(yīng),也就是說,它們比其他配置更快,更有效地吸收和散射相鄰銀納米顆粒之間的光。
Hooshmand說:“這些顆??捎糜诒砻嬖鰪?qiáng)光譜儀中,以設(shè)計(jì)更靈敏的光學(xué)傳感器,該傳感器具有許多應(yīng)用,包括單分子光譜,生物醫(yī)學(xué)和超快光電應(yīng)用。” “例如,為了識(shí)別安全中的痕量有害物質(zhì),或監(jiān)視生物傳感中生物分子證據(jù)的實(shí)時(shí)表征,這一發(fā)現(xiàn)為克服目前用于這些測(cè)量的常規(guī)傳感器的局限性開辟了新的可能性。”
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