Příprava SERS-aktivního senzoru pro rychlou detekci biomarkeru anthraxu

Abstract

Studie nabízí srozumitelný přehled metod pro detekci bakteriálních spor. Hlavní zde použitou technikou je detekce na bázi povrchem zesíleného Ramanova rozptylu. Komerční substráty Silmeco pro detekci na bázi SERS byly použity k detekci kyseliny dipikolinové v nízké koncentraci 10?6 M. Kyselina dipikolinová byla detekována v jediné spoře B. subtilis s použitím detekce na bázi SERS. Křemíkové wafery byly navzorkovány laserovou stanicí Trumpf TruMark 5000 používající laserový svazek s vlnovou délkou 532 nm a délkou pulsu 400 ns. V závislosti na parametrech byla připravena pole mělkých ?misek? a ?mikrostuden?, přičemž v případě druhých jmenovaných hrál pravděpodobně roli efekt fázové exploze. Pole byla funkcializována pro detekci na bázi SERS a s těmito substráty bylo získáno SERS spektrum kyseliny dipikolinové. Za asistence zlatých nanočástic, pásy kyseliny dipikolinové byly identi?kované ve spektru spor B. subtilis.

The study provides a comprehensive review of methods for the detection of bacterial spores. The main technique used here is surface-enhanced Raman scattering based detection. For the experiment, commercial Silmeco substrates for SERS based detection were used to detect dipicolinic acid in a low concentration of 10-6 M. A dipicolinic acid was detected in a single B. subtilis spore using SERS based detection. Silicon wafers were patterned with the Trumpf TruMark 5000 laser station using a laser beam with a wavelength of 532 nm and a pulse length of 400 ns. Depending on the parameters, arrays of shallow 'bowls' and deep 'microwells' were created, while an eect of 'phase explosion' is most likely responsible for the latter ones. The arrays were functionalized for SERS detection, and with these substrates a SERS spectrum of dipicolinic acid was obtained. With a help of gold nanoparticles, peaks of dipicolinic acid were identied in the spectrum of B. subtilis spore.