مطالعه ارتعاشات مولكولي سروتونين با استفاده از طيف‌سنجي رامان و بسترهاي نقره‌اندود ساخته‌شده به روش الكترونهشت

مقدمه: سروتونين (Serotonin) يا هيدروكسي ‌تريپتامين نوعي انتقال‌‌دهنده‌هاي عصبي از نوع مونوآمينه اسيد‌بيوژنيك محسوب مي‌شود كه از لحاظ بيوشيمي از مشتقات تريپتوفان است. كمبود سروتونين در بدن، باعث اختلالاتي از جمله: افسردگي، اضطراب، ترس، بي‌خوابي و وسواس فكري و عملي مي‌شود. با قرار‌گرفتن گونه‌هاي مختلف در نزديكي سطح فلز و جذب فيزيكي آن‌ها روي سطح فلزي، به علت برهم‌كنش ميان پلاسمون‌هاي سطحي فلز و ارتعاش‌هاي مولكولي گونه‌ها، شدت سيگنال رامان افزايش مي‌يابد كه در اين مقاله، براي شناسايي سروتونين از بسترهاي نقره‌اندود كه سيگنال رامان را افزايش داده‌اند؛ استفاده شده است.روش بررسي: با استفاده از نمك نقره و عامل كاهنده‌ ساكاروز، نانوذرات نقره به روش ساده شيميايي ساخته شده و به روش الكترونهشت و با اعمال ولتاژ، بسترهاي شيشه‌اي رسانا (FTO) با نانوذرات نقره پوشش داده شده كه با تغيير زمان لايه‌نشاني در زمان‌هاي 5، 10 و 20 دقيقه، بسترهاي گوناگون  SERSساخته شدند. در نهايت، با استفاده از اين بسترهاي SERS و طيف‌سنجي رامان، بهبود سيگنال رامان ارتعاش‌هاي مولكولي سروتونين بررسي شدند.يافته‌ها: نانوذرات نقره ساخته ‌شده، نانوذراتي كروي و شبه‌كروي با اندازه بين 5 تا 60 نانومتر هستند كه مشاهده قله تشديد پلاسموني در 428 نانومتر و ساختار FCC، تشكيل نانوذرات نقره را تأييد مي‌كند. پلاسمون‌هاي سطحي نانوذرات با ايجاد ميدان‌هاي الكتريكي قوي در مناطق كوچكي در اطراف خود، باعث مي‌شوند كه اين شدت ميدان الكتريكي قوي با ارتعاشات مولكولي سروتونين‌هايي كه در اين محدوده قرار گرفته‌اند؛ برهم‌كنش كند و مولكول سروتونين‌ قطبيده‌تر شوند. با افزايش زمان لايه‌نشاني، به دليل كلوخه‌شدن نانوذرات يا رشد نانوذرات، ذرات بزرگ‌تري روي بسترهاي SERS شكل مي‌گيرد كه سطح را زبرتر كرده و باعث مي‌شوند پراكندگي نور ليزر فرودي از آن‌ها افزايش يابد كه سبب بهبود سيگنال رامان سروتونين مي‌شوند.نتيجه‌گيري: تشديد پلاسمون‌هاي سطحي نانوذرات نقره و پراكندگي نور از ذرات نقره بزرگ‌تر، سيگنال رامان ارتعاش‌هاي مولكولي سروتونين را تقويت مي‌كنند. با كاهش غلظت‌ سروتونين حكاكي‌شده روي بسترهاي SERS، به دليل كاهش تعداد ارتعاش‌هاي مولكولي، سيگنال رامان نيز تضعيف مي‌شود كه با افزايش ميزان زبري سطح بسترهاي SERS، مي‌توان سيگنال رامان را به دليل افزايش ميزان پراكندگي نور از مراكز زبر افزايش داد. اين مراكز زبر، همان ذرات بزرگ‌تري هستند كه در حين لايه‌نشاني به روش الكترونهشت ايجاد شده و با افزايش زمان لايه‌نشاني، اندازه آن‌ها نيز افزايش مي‌يابد و در نتيجه با افزايش ميزان پراكندگي نور از خود، منجر به بهبود سيگنال مي‌شوند.