SEMINARIUM W RAMACH PROJEKTU „Kwantowe nanostruktury półprzewodnikowe do zastosowań w biologii i medycynie - Rozwój i komercjalizacja nowej generacji urządzeń
diagnostyki molekularnej opartych o nowe polskie przyrządy półprzewodnikowe. ”
mgr inż. Katarzyna Winkler
Nowe złote mikro-cząstki do zastosowań w SERS
27. 01. 2011 r. (czwartek), godz. 10:30Aula IChF PAN, W-wa, ul. Kasprzaka 44/52
Instytut Chemii
Fizycznej PAN
2 / 10 Instytut Chemii Fizycznej PAN
Nowe podłoża do SERS
Osadzenie złotych nanocząstek na substracie1
Wzrost nanocząstek w różnych roztworach wzrostowych A: HAuCl4 + kwas merkaptobursztynowy B: HAuCl4 + kwas askorbinowy + CTAB + PVP C: HAuCl4 + hydroksyloamina
1 P-391217 „Metoda pokrywania powierzchni nanocząstkami”; Maciej Paszewski, Marcin Fiałkowski, Ewelina Kalwarczyk, Tomasz Kalwarczyk, Katarzyna Winkler
3 / 10 Instytut Chemii Fizycznej PAN
Kontrola kształtu mikro-kwiatów składem mieszaniny reakcyjnej
HAuCl4 : NH2OH (cNH2OH = 0.5 mM) a) 3:8 b) 5:8 c) 7:8 d) 9:8
4 / 10 Instytut Chemii Fizycznej PAN
Kontrola kształtu mikro-kwiatów czasem
Powstające mikro-kwiaty zbudowane są początkowo z ostrych blaszek
W wyniku procesu wygładzania tworzą się zaokrąglone krawędzie
Nukleacja Wzrost autokatalityczny
Wygładzanie
5 / 10 Instytut Chemii Fizycznej PAN
Otrzymywanie porowatych złotych pokryć
Dla lepszych właściwości mechanicznych: chropowaty substrat, długi czas sedymentacji mikro-cząstek.
6 / 10 Instytut Chemii Fizycznej PAN
7 / 10 Instytut Chemii Fizycznej PAN
Zastosowanie w SERS
wysokie współczynniki wzmocnienia (standardowo: 106)
dobra powtarzalność zarówno w obrębie jednej platformy, jak i dla wielu, odrębnie przygotowanych platform
granica detekcji na poziomie 10-9 M
zastosowanie do identyfikacji analitów chemicznych i biologicznych
kwas p-merkaptobenzoesowy aminokwasy (Ala, Gly, Thr) neuroprzekaźniki: melatonina, oktopamina , dopamina wirusy (całe molekuły wirusa lambda)
8 / 10 Instytut Chemii Fizycznej PAN
Zastosowanie w SERS
Powtarzalność widm uzyskanych z kilku, odrębnie przygotowanych, powierzchni.
Widmo faga lambda zaadsorbowanego na złotych mikro-kwiatach.
9 / 10 Instytut Chemii Fizycznej PAN
Zalety podłóż dekorowanych mikro-kwiatami
tanie i łatwe do wykonania
możliwa kontrola kształtu mikro-kwiatów oraz stopnia pokrycia nimi podłoża
bardzo dobre i powtarzalne substraty do SERS
green chemistry
Plany
osadzanie mikro-kwiatów na GaN-owych szkieletach lub innych chropowatych podłożach
synteza mikro-kwiatów bimetalicznych (Au/Ag)
napylanie warstwą Au lub Au/Ag
10 / 10 Instytut Chemii Fizycznej PAN
Podziękowania
prof. dr hab. Robert Hołyst
dr hab. Marcin Fiałkowski
dr Agnieszka Kamińska
mgr Tomasz Wojciechowski (IF PAN)
Dziękuję za uwagę!
Instytut Chemii Fizycznej PAN
EDX: Energy-dispersive X-ray spectroscopy sprawdzono skład pierwiastkowy wybranego fragmentu powierzchni nasza powierzchnia nie wymaga dodatkowego czyszczenia przed użyciem!
Instytut Chemii Fizycznej PAN
EDX: Energy-dispersive X-ray spectroscopy
Gold flowers in literature
Not only mono- but also bimetallic flowers are obtained
Typically synthesised in the solutions containing gold salts, reducing agents, buffers, and additional factors
Many reagents, like polianiline,1 chitosan,2 surfactants3 or DNA4 are utilized to form ragged, flower-like gold particles.
Mechanical way: self-assembling of nanoparticles into nanoflowers by a centrifuging process.5
1 Langmuir, 24, 2008, 4607-46142 J. Phys. Chem. C, 112, 29, 2008, 10759
3 Langmuir, 26, 8, 2010, 5876–58814 Nano Lett., 10, 2010, 1886—1891
5 Colloids and Surfaces A, 312, 2008, 148–153
1
2 3
4 5
200 nm20 nm