تهيه حسگرهاي زيستي نانوذرات نقره بر پايه‌ رامان بهبود‌يافته‌ سطحي (SERS)، در جهت مطالعه‌ ارتعاشات مولكولي اسيدآمينه‌ والين (Valine)

مقدمه : اسيدآمينه‌ والين يكي از 22 اسيدآمينه‌ اصلي‌ ياخته‌هاي زنده و از اسيدهاي آمينه ضروري در رژيم غذايي انسان است. اسيدآمينه والين نيز در ساخت برخي ميانجي‌هاي عصبي مؤثر است. وجود مقادير بسيار كم اسيدآمينه‌ والين C5H11NO2))، در خون نشاني از نقص در سيستم سوخت‌وساز بدن آنها است كه اين عمل باعث بروز بيماري‌هاي متابوليكي مي‌شود. روش پراكندگي رامان بهبود‌يافته‌ سطحي (SERS)، روشي دقيق براي شناسايي مواد زيستي و مواد شيميايي با غلظت‌هاي بسيار كم مي‌باشد. در اين مقاله، براي شناسايي اسيدآمينه‌ والين، جهت كنترل بيماري‌هاي ناشي از آن از بسترهاي پوشش داده شده با نانوذرات نقره استفاده شده است. روش بررسي: با استفاده از نمك نقره و عامل كاهنده تري‌سديم سيترات دوآبه، نانوذرات نقره به روش ساده شيميايي (لي و ميسل) ساخته شدند و با روش چرخشي (اسپين - كت)، نانوذرات نقره بروي بسترهاي شيشه‌اي پوشش داده شدند. در نهايت، با استفاده از اين بسترهاي SERS، به عنوان حسگرهاي پلاسمونيكي و طيف‌سنجي رامان بهبود سيگنال رامان ارتعاش‌هاي مولكولي اسيدآمينه‌ والين به‌‌وسيله بسترهاي SERS، به عنوان حسگرهاي پلاسمونيكي و طيف‌سنجي رامان، شناسايي شدند. يافتـه‌ها: نانوذرات نقره ساخته ‌شده، نانوذراتي كروي و شبه‌كروي هستند كه با مشاهده قله تشديد پلاسموني در 410 نانومتر تشكيل نانوذرات نقره را تأييد مي‌كند. بسترهاي فعال SERS، با نانوذرات پوشش داده شده‌اند كه باعث بهبود سيگنال رامان مي‌شود. بهبود سيگنال رامان، ناشي از تشديد پلاسمون‌هاي سطحي نانوذرات است. بسترهاي فعال SERS، نانوذرات نقره به صورت لايه‌نشاني شده روي  بستر شيشه‌اي، براي تشخيص اسيدآمينه‌ والين، ساخته شدند و حد تشخيص آن‌ 9-10 مولار و همچنين انحراف استاندارد نسبي (RSD)، براي شش اندازه‌گيري مكرر در غلظت  9-10 مولار 30/4 درصد به دست آمد. بنابراين نتايج رامان بدست آمده نشان مي‌دهد كه بسترهاي فعال SERS، نانوذرات نقره براي تشخيص اسيدآمينه‌ والين، با روش‌هاي توسعه‌يافته نتايج اميدواركننده‌اي را براي مطالعات مبتني بر SERS نشان مي‌دهد و مي‌تواند منجر به توسعه حسگرهاي ميكروني مي‌شوند. نتيجه‌گيري: در طيف‌سنجي رامان، بسترهاي فعال SERS، كه با نانوذرات نقره پوشش داده شده‌اند؛ مورد توجه هستند كه به دليل تشديد پلاسمون‌هاي سطحي نانوذرات نقره و پراكندگي نور از ذرات نقره بزرگتر است چون سيگنال رامان ارتعاش‌هاي مولكولي اسيدآمينه‌ والين را تقويت مي‌كنند. با كاهش غلظت‌ اسيدآمينه والين لايه‌نشاني شده روي بسترهاي فعال SERS، به دليل كاهش تعداد ارتعاش‌هاي مولكولي، سيگنال رامان نيز تضعيف مي‌شود كه با افزايش ميزان زبري سطح بسترهاي فعال 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 چرخشي (اسپين-كت) ايجاد مي‌شوند و در نتيجه با افزايش ميزان پراكندگي نور از خود، منجر به بهبود سيگنال مي‌شوند و در ادامه ارتعاش‌هاي مولكولي اسيدآمينه والين به‌وسيله‌ بسترهاي SERS، به عنوان حسگرهاي پلاسمونيكي و طيف‌سنجي رامان، شناسايي شدند.