آشكارسازي گلوكز و فروكتوز با استفاده از طيف سنجي رامان و بسترهاي پلاسمونيكي پوشش داده شده با نانوذرات طلا

Glucose and Froctose Detection Using Raman Spectroscopy and Plasmonic Substrates Coated with Gold Nanoparticles

مقدمه: گلوكز و فروكتوز در بسياري از مواد غذايي يافت مي ­شوند و شناسايي آن­ها در مواد غذايي و در كشاورزي داراي اهميت است تا به كنترل بيماري­ هايي مانند بيماري ديابت كمك شود. از طرفي طيف ­سنجي رامان به كمك سطوح فلزي زبر مي­ تواند براي شناسايي مقادير اندك مواد گوناگون به­ كار گرفته شود. با قرار گرفتن گونه­ هاي مختلف در نزديكي سطح فلز و جذب فيزيكي آن­ها روي سطح فلزي، به علت برهم­ كنش ميان پلاسمون­ هاي سطحي فلز و ارتعاش ­هاي مولكولي گونه ­ها شدت سيگنال رامان افزايش مي­ يابد كه در اين مقاله براي شناسايي گلوكز و فروكتوز از اين روش استفاده شده است. روش بررسي: با استفاده از نمك طلا و عامل كاهندۀ تري­ سديم ­سيترات دوآبه، نانو ذرات طلا به روش سادۀ شيميايي ساخته شدند و به روش قطره افشاني، زيرلايه ­هاي شيشه ­اي با نانو ذرات طلا پوشش داده شدند تا بسترهاي پلاسمونيكي ساخته شوند. در نهايت، با استفاده از اين بسترهاي پلاسمونيكي و طيف­ سنجي رامان، شدت رامان هر يك از ارتعاش­ هاي مولكولي گلوكز و فروكتوز بررسي شدند. يافته­ ها: با مشاهدۀ قلۀ پلاسموني ذرات ساخته­ شده در حدود 520 نانومتر و مشاهدۀ ساختار FCC در مشخصه ­يابي XRD، ساخت نانو ذرات طلا تأييد شد. تصوير ميكروسكوپ الكتروني از بسترهاي پلاسمونيك نشان مي­ دهد تعداد زيادي از ذرات اندازۀ بين 100 تا 400 نانومتر دارند هر چند ذرات كوچك­تر تا اندازۀ حدود 5 نانومتر و ذرات بزرگ­تر تا اندازۀ حدود 1000 نانومتر نيز ساخته شده اند. زبري بسترهاي پلاسمونيكي كه حاصل از يكنواخت نبودن پوشش طلا است، منجر به پراكندگي نور از جزاير مشاهده­ شده در تصوير ميكروسكوپ الكتروني مي­ شود. با حكاكي گلوكز يا فروكتوز روي بسترهاي پلاسمونيكي، به دليل تشديد پلاسمون­ هاي سطحي نانو ذرات كوچك­تر و پراكندگي نور از نانو ذرات بزرگ­تر طلا، ارتعاش ­هاي مولكولي گلوكز يا فروكتوز تقويت مي­ شوند و شدت طيف SERS اين دو در مقايسه با شدت طيف رامان آن­ها افزايش مي­ يابد. نتيجه ­گيري: استفاده از بسترهاي پلاسمونيكي طلاي ساخته­ شده در طيف­ سنجي رامان به­ دليل تشديد پلاسمون ­هاي سطحي نانو ذرات طلا و پراكندگي نور از ذرات طلاي بزرگ­تر، سيگنال رامان ارتعاش ­هاي مولكولي گلوكز و فروكتوز را تقويت مي ­كنند. بنابراين، انتخاب مناسبي براي آشكارسازي غلظت­ هاي مختلف گلوكز و فروكتوز به حساب مي­ آيند تا بيماري ديابت كنترل شود. با كاهش غلظت­ گلوكز و فروكتوز حكاكي­ شده روي بسترهاي پلاسمونيك، سيگنال­ هاي SERS نيز به­ دليل كاهش تعداد ارتعاش ­هاي مولكولي كاهش مي­ يابند.

.اين مقاله فاقد چكيده لاتين مي باشد