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>>2D sandwich sees molecules with clarity: Rice University engineers adapt 2D �sandwich� for surface-enhanced Raman spectroscopy

单分子膜Janus-MoSSe是水稻大学开发的钼、硫和硒的化合物,它擅长于通过表面增强拉曼光谱检测生物分子。它的非金属特性有助于减少信号中的背景噪声。(学分:娄集团/莱斯大学)
单分子膜Janus-MoSSe是水稻大学开发的钼、硫和硒的化合物,它擅长于通过表面增强拉曼光谱检测生物分子。它的非金属特性有助于减少信号中的背景噪声。(学分:娄集团/莱斯大学)

摘要:
钼,硫和硒的夹层原来是用于检测生物分子的鲜美有用。

2D sandwich sees molecules with clarity: Rice University engineers adapt 2D �sandwich� for surface-enhanced Raman spectroscopy

休斯顿,德克萨斯州|发表于2020年5月15日

利用表面增强拉曼光谱(SERS)改进生物分子检测的平台。

用葡萄糖来测试这种材料,证明了它能够将拉曼增强因子提高10万倍以上,研究人员说,这与目前报道的2D基板的最高增强因子相当。

SERS is an established technique that enables the detection and identification of small concentrations of molecules � or even single molecules � that get close to or adsorbed by metallic surfaces, including nanoparticles. It�s often used to detect nanoscale proteins in bodily fluids, helping to detect diseases and determine treatments, and in environmental analysis.

但金属SERS介质通常会引起副作用,产生背景噪声。水稻合成的Janus苔藓是非金属的。“这项工作主要是研究我们是否能增强目标分子的信号强度,”材料科学家兼首席研究员娄俊俊说。我们想知道我们是否能使它从背景噪音中脱颖而出

答案是显然是肯定的,因为娄和他的团队在报告纳米。

卢氏实验室于2017年引进的苔藓是通过化学气相沉积法生产的。钼位于中间,一边有一层硫,另一边有一层硒;因此两面都是Janus的特征。

The different electronegativities of each layer make it a SERS superstar, said lead author and Rice alumnus Shuai Jia, a former graduate student in Lou�s lab.

�The dipole created between the top sulfur and the bottom selenium lands out-of-plane, and this creates an electrical field a few nanometers beyond the MoSSe,� Jia said. That field interacts with molecules that come close, enhancing their vibrational intensity enough to be detected.

研究人员注意到,用苔藓做的测试也检测到了神经递质多巴胺的分子,而且这种物质应该能够适应感知其他分子。

卢说还有改进的余地。他说:“我们正在研究苔藓与一些金属纳米颗粒的混合体,并试图增强偶极强度。”。

本文的合著者是博士后张敬章、王伟鹏和水稻研究生翟天舒,博士后阿卡米塔·班迪奥帕德海伊、哈曼特·库马尔、爱德华多·D·格兰特校长材料科学与工程特聘教授维韦克·谢诺伊,宾夕法尼亚大学机械工程、应用力学和生物工程。卢是材料科学、纳米工程和化学教授。

韦尔奇基金会和美国国家科学基金会资助的研究。

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关于赖斯大学
赖斯大学位于休斯顿一个占地300英亩的森林校园内,一直被《美国新闻与世界报道》评为全美前20所大学。赖斯在建筑、商业、继续研究、工程、人文、音乐、自然科学和社会科学等领域都享有很高的声誉,也是贝克公共政策研究所的所在地。赖斯拥有3962名本科生和3027名研究生,本科生与教师的比例略低于6:1。它的寄宿大学体系建立了紧密的社区和终身的友谊,这正是赖斯在许多种族/阶级互动中排名第一,在普林斯顿评论中的生活质量排名第四的原因之一。根据吉卜林格的个人理财,赖斯也被评为私立大学中最有价值的一所。

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