بهبود ارتعاشات مولكولي آمينو اسيدهاي فنيل آلانين، بتاآلانين، لوسين و گليسين با استفاده از نانو ذرات نقره به هدف شناسايي آن ها

Enhanced Molecular Vibrations of Phenylalanine, Beta-alanine, Leucine and Glycine Amino Acids Using Ag Nanoparticles for Their Detection

با استفاده از روش شيميايي (تولنز) و كاهش يون­ هاي نقره، نانوذرات نقره روي زيرلايه‌هاي شيشه ­اي لايه ­نشاني شدند تا شيشه نقره اندود شده به عنوان زيرلايه فعال در طيف ­سنجي رامان بهبود يافته سطحي (SERS) براي تشخيص و شناسايي ­آمينو اسيدهاي فنيل­ آلانين، بتاآلانين، لوسين و گليسين استفاده شود. نقره پوشش داده شده روي زيرلايه­ هاي فعال در SERS با استفاده از آناليزهاي مختلف طيف­ سنجي فرابنفش-مرئي (UV-Vis)، پراش اشعه‌ ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FE-SEM) بررسي شدند. با مشاهده قله پلاسموني ذرات ساخته شده در حدود 439 نانومتر و مشاهده ساختار FCC در مشخصه ­يابي XRD، تشكيل نقره تاييد شد. تصوير ميكروسكوپ الكتروني از زيرلايه ­هاي فعال، نشان مي­دهد تعداد زيادي از ذرات، اندازه بين 100 تا 300 نانومتر دارند هر چند ذرات كوچك­تر تا اندازه حدود 50 نانومتر و ذرات بزرگ­تر تا اندازه حدود 1000 نانومتر نيز ساخته شده­ اند. حضور ذرات بزرگ تر بر روي زيرلايه فعال منجر مي­شود نور از اين ذرات بزرگ­تر پراكنده شود. در ادامه، غلظت­ هاي مختلف اين آمينواسيدها روي زيرلايه­ هاي فعال حكاكي شدند تا ارتعاشات مولكولي آن­ها در طيف­ سنجي رامان شناسايي شود. به دليل تشديد پلاسمون­ هاي سطحي نانو ذرات كوچك­تر و پراكندگي نور از ذرات بزرگ­تر نقره، ارتعاش ­هاي مولكولي آمينو اسيدهاي فنيل­ ­آلانين، بتا­آلانين، لوسين و گليسين تقويت شدند و شدت طيف SERS آمينواسيدها در مقايسه با شدت طيف رامان آن­ها به‌ طور قابل ملاحظه ­اي افزايش يافت. زيرلايه­ هاي فعال در SERS ساخته شده، توانايي تشخيص آمينواسيدها تا غلظت 7-10 مولار را دارند.

Ag nanoparticles were deposited using the chemical method of Tollens to have silvery active substrates which they were utilized in Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) to detect phenylalanine, beta-alanine, leucine and glycine amino-acids. Silvery active SERS substrates were characterized using UV-Vis spectroscopy, X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). Plasmonic peak at around 439 nm in UV-Vis spectrum as well as FCC structure in XRD spectrum confirmed the formation of Ag structures. According to the FE-SEM image, although the most Ag particles have the sizes between 100 - 300 nm, particles with the smaller size of 50 nm and the larger size of 1000 nm have been synthesized. The presence of the large particles causes the light scatters from them. Then, different concentrations of the amino acids were engraved on the active SERS substrates to detect their molecular vibrations using Raman spectroscopy. The molecular vibrations of the amino acids are enhanced when they were engraved on the active SERS substrates due to surface plasmon resonance of the smaller Ag nanoparticles as well as light scattering from the larger Ag particles. In the other hand, the SERS intensity of the amino acids are stronger than their Raman intensity. The active SERS substrates could identify the concentration of 10-7 M of the amino-acids.