ساخت بسترهاي پلاسمونيك به روش آسان چرخشي و به هدف آشكارسازي باكتري سالمونلا

Fabrication of Plasmonic Substrates Using Facile Technique of Spin-Coating for Salmonella Bacteria Detection

روش پراكندگي رامان ارتقاء ­يافتۀ سطحي (SERS) يكي از روش ­هاي كارآمد براي شناسايي مقادير اندك و حتي شناسايي تك مولكول است. با قرار گرفتن گونه­ هاي مختلف در نزديكي سطح فلز و يا جذب فيزيكي گونه ­ها به نانو ساختارهاي فلزي، به علت برهم­كنش گونه ­ها و پلاسمون­ هاي سطحي فلز، شدت سيگنال رامان افزايش مي­ يابد. از طرفي باكتري سالمونلا در بسياري از مواد غذايي يافت مي­ شود و به­ راحتي مي­ تواند رشد كند كه شناسايي اين باكتري در صنايع غذايي و كشاورزي مورد توجه است كه براي شناسايي اين باكتري مي­ توان استفاده از تكنيك SERS را پيشنهاد كرد. روش بررسي: در اين پژوهش، نانو ذرات نقره به روش شيميايي و با استفاده از عامل كاهندۀ­ ساكاروز ساخته شدند، سپس با به­ كارگيري روش‌ چرخشي و نشست نانو ذرات نقره روي بستر­هاي شيشه ­اي، بسترهاي پلاسمونيكي ساخته شدند. با استفاده از بسترهاي پلاسمونيكي و طيف­ سنجي رامان كه تكنيكي غيرمخرب است، آشكارسازي باكتري سالمونلا انجام شد. يافته ­ها: با استفاده از آناليزهاي طيف­ سنجي فرابنفش-مرئي (UV-Vis)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) و ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM)، مشخصه­ هاي بستر‌هاي پلاسمونيكي بررسي شدند و به­ عنوان حسگر زيستي پراكندگي رامان ارتقاء ­يافتۀ سطحي (SERS) مورد استفاده قرار گرفتند. استفاده از بستر پلاسمونيكي سبب مي­ شود كه به دليل تشديد پلاسمون­ هاي سطحي نانو جزاير نقره و پراكندگي نور از جزاير نقرۀ ميكرومتري، ار تعاش­ هاي مولكولي باكتري سالمونلا تقويت شوند بنابراين شدت قله­ هاي ارتعاش ­هاي مولكولي طيف SERS باكتري سالمونلا نسبت به طيف رامان آن كه از حكاكي باكتري روي بستر شيشه ­اي به­ دست مي ­آيد، قوي­تر است. بسترهاي پلاسمونيكي معرفي­ شده مي ­تواند به تشخيص كم­ هزينه و زود­هنگام بيماري­ هاي ناشي از باكتري سالمونلا و پاتوژن­ هاي موجود در مواد غذايي كمك كند. نتيجه­ گيري: از ­آن­جايي­ كه نقره به ­دليل تشديد پلاسمون­ هاي سطحي و پراكندگي نور، سيگنال رامان حاصل از مولكول­هاي مختلف را بهبود مي ­دهد، بستر­هاي پلاسمونيكي به ­عنوان بستر فعال در طيف ­سنجي ارتقاء ­يافتۀ­ سطحي (SERS) براي آشكارسازي غلظت­ هاي مختلف باكتري سالمونلا به­ كارگرفته شدند. با استفاده از بسترهاي پلاسمونيكي كه متشكل از نانو جزاير و جزاير ميكرومتري نقره هستند مي­توان از اثر تشديد پلاسمون­ هاي سطحي و اثر پراكندگي نور به­ طور هم­زمان استفاده كرد و سيگنال رامان باكتري سالمونلا را افزايش داد. با كاهش غلظت باكتري، سيگنال­هاي SERS نيز كاهش مي­يابند. برخلاف رامان باكتري­هايي كه روي بستر غيرپلاسمونيكي شيشه قرار دارند در بسترهاي پلاسمونيكي، با كاهش غلظت باكتري، شدت قله­ هاي ارتعاش­ هاي مولكولي سالمونلا هنوز هم از شدت قابل ملاحظه ­اي برخوردار است كه نتيجۀ تحريك ار تعاش ­هاي مولكولي به­ وسيلۀ پلاسمون­ هاي سطحي و پراكندگي نور از بستر پلاسمونيك است و مي­ توان باكتري سالمونلا تا غلظت 102 cfu mL-1 را شناسايي كرد هرچند اين بسترهاي پلاسمونيكي توانايي شناسايي تك مولكول را ندارد كه براي انجام اين كار بايد از سوزن ميكروسكوپ نيروي اتمي استفاده كرد كه هزينه­ ها را افزايش مي­ دهد.

This article has no abstract.