fa تهیه حسگرهای زیستی نانوذرات نقره بر پایه‌ رامان بهبود‌یافته‌ سطحی (SERS)، در جهت مطالعه‌ ارتعاشات مولکولی اسیدآمینه‌ والین (Valine) عمومى General پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><span style="line-height:2;"><span style="font-family:Tahoma;"><span style="font-size:14px;"><strong><span style="color:#c00000;">مقدمه :</span></strong> <span style="color:black;">اسیدآمینه‌ والین یکی از 22 اسیدآمینه‌ اصلی‌ یاخته‌های زنده و از اسیدهای آمینه ضروری در رژیم غذایی انسان است.</span> <span style="color:black;">اسیدآمینه والین</span><span style="color:black;"> نیز در ساخت برخی میانجی‌های عصبی مؤثر است. وجود</span> <span style="color:black;">مقادیر</span> <span style="color:black;">بسیار</span> <span style="color:black;">کم</span> <span style="color:black;">اسیدآمینه‌ والین </span><span dir="LTR"><span style="color:black;">C</span></span>_{<span dir="LTR"><span style="color:black;">5</span></span>}<span dir="LTR"><span style="color:black;">H₁₁NO₂</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;">)</span></span><span style="color:black;">)، </span><span style="color:black;">در</span> <span style="color:black;">خون</span> <span style="color:black;">نشانی</span> <span style="color:black;">از</span> <span style="color:black;">نقص</span> <span style="color:black;">در</span> <span style="color:black;">سیستم</span> <span style="color:black;">سوخت‌وساز بدن</span> <span style="color:black;">آنها</span> <span style="color:black;">است که این عمل باعث بروز بیماری‌های متابولیکی می‌شود.</span> <span style="color:black;">روش پراکندگی رامان </span><span style="color:black;">بهبود</span><span style="color:black;">‌یافته‌ سطحی (</span><span dir="LTR"><span style="color:black;">SERS</span></span><span style="color:black;">)، روشی دقیق برای شناسایی مواد زیستی و مواد شیمیایی با غلظت‌های بسیار کم می‌باشد. در این مقاله، برای شناسایی اسیدآمینه‌ والین، جهت کنترل بیماری‌های ناشی از آن از بسترهای پوشش داده شده با نانوذرات نقره استفاده شده است.</span><span style="color:black;"><span style="font-family:IRlotus;"></span></span><br> <strong><span style="color:#c00000;">روش</span></strong> <strong><span style="color:#c00000;">بررسی:</span></strong> <span style="color:black;">با</span> <span style="color:black;">استفاده</span> <span style="color:black;">از</span> <span style="color:black;">نمک</span> <span style="color:black;">نقره</span> <span style="color:black;">و</span> <span style="color:black;">عامل</span> <span style="color:black;">کاهنده</span> <span style="color:black;">تری‌سدیم</span> <span style="color:black;">سیترات</span> <span style="color:black;">دوآبه،</span> <span style="color:black;">نانوذرات</span> <span style="color:black;">نقره</span> <span style="color:black;">به</span> <span style="color:black;">روش</span> <span style="color:black;">ساده</span> <span style="color:black;">شیمیایی</span> <span style="color:black;">(لی</span> <span style="color:black;">و</span> <span style="color:black;">میسل)</span> <span style="color:black;">ساخته</span> <span style="color:black;">شدند</span> <span style="color:black;">و</span> <span style="color:black;">با</span> <span style="color:black;">روش</span> <span style="color:black;">چرخشی</span> <span style="color:black;">(اسپین - کت)،</span> <span style="color:black;">نانوذرات</span> <span style="color:black;">نقره</span> <span style="color:black;">بروی</span> <span style="color:black;">بسترهای</span> <span style="color:black;">شیشه‌ای</span> <span style="color:black;">پوشش</span> <span style="color:black;">داده</span> <span style="color:black;">شدند.</span> <span style="color:black;">در</span> <span style="color:black;">نهایت،</span> <span style="color:black;">با</span> <span style="color:black;">استفاده</span> <span style="color:black;">از</span> <span style="color:black;">این</span> <span style="color:black;">بسترهای</span> <span dir="LTR"><span style="color:black;">SERS</span></span><span style="color:black;">،</span> <span style="color:black;">به</span> <span style="color:black;">عنوان</span> <span style="color:black;">حسگرهای</span> <span style="color:black;">پلاسمونیکی</span> <span style="color:black;">و</span> <span style="color:black;">طیف‌سنجی</span> <span style="color:black;">رامان</span> <span style="color:black;">بهبود</span> <span style="color:black;">سیگنال</span> <span style="color:black;">رامان</span> <span style="color:black;">ارتعاش‌های</span> <span style="color:black;">مولکولی</span> <span style="color:black;">اسیدآمینه‌</span> <span style="color:black;">والین</span> <span style="color:black;">به‌‌وسیله</span> <span style="color:black;">بسترهای</span> <span dir="LTR"><span style="color:black;">SERS</span></span><span style="color:black;">،</span> <span style="color:black;">به</span> <span style="color:black;">عنوان</span> <span style="color:black;">حسگرهای</span> <span style="color:black;">پلاسمونیکی</span> <span style="color:black;">و</span> <span style="color:black;">طیف‌سنجی</span> <span style="color:black;">رامان،</span> <span style="color:black;">شناسایی</span> <span style="color:black;">شدند.</span><span style="font-family:IRlotus;"></span><br> <strong><span style="color:#c00000;">یافتـه‌ها:</span></strong> <span style="color:black;">نانوذرات نقره ساخته ‌شده، نانوذراتی کروی و شبه‌کروی هستند که با مشاهده قله تشدید پلاسمونی در 410 نانومتر تشکیل نانوذرات نقره را تأیید می‌کند. بسترهای فعال </span><span dir="LTR"><span style="color:black;">SERS</span></span><span style="color:black;">، با نانوذرات پوشش داده شده‌اند که باعث بهبود سیگنال رامان می‌شود. بهبود سیگنال رامان، ناشی از تشدید پلاسمون‌های سطحی نانوذرات است. بسترهای فعال </span><span dir="LTR"><span style="color:black;">SERS</span></span><span style="color:black;">، نانوذرات نقره به صورت لایه‌نشانی شده روی&nbsp; بستر شیشه‌ای، برای تشخیص اسیدآمینه‌ والین، ساخته شدند و حد</span> <span style="color:black;">تشخیص آن‌ ^9-10 مولار و همچنین</span> <span style="color:black;">انحراف</span> <span style="color:black;">استاندارد</span> <span style="color:black;">نسبی (</span><span dir="LTR"><span style="color:black;">RSD</span></span><span style="color:black;">)، برای شش اندازه‌گیری</span> <span style="color:black;">مکرر در</span> <span style="color:black;">غلظت</span> &nbsp;^{<span style="color:black;">9</span>}^{<span style="color:black;">-</span>}<span style="color:black;">10 مولار 30/4 درصد به</span> <span style="color:black;">دست</span> <span style="color:black;">آمد</span><span dir="LTR"><span style="color:black;">.</span></span><span style="color:black;"> بنابراین نتایج رامان بدست آمده نشان می‌دهد که بسترهای فعال </span><span dir="LTR"><span style="color:black;">SERS</span></span><span style="color:black;">، نانوذرات نقره برای تشخیص اسیدآمینه‌ والین، با روش‌های توسعه‌یافته نتایج امیدوارکننده‌ای را برای مطالعات مبتنی بر </span><span dir="LTR"><span style="color:black;">SERS</span></span><span style="color:black;"> نشان می‌دهد و می‌تواند منجر به توسعه حسگرهای میکرونی می‌شوند.</span><span style="font-family:IRlotus;"></span><br> <strong><span style="color:#c00000;">نتیجه‌گیری</span></strong>: <span style="color:black;">در طیف‌سنجی رامان، بسترهای فعال </span><span dir="LTR"><span style="color:black;">SERS</span></span><span style="color:black;">، که</span> <span style="color:black;">با نانوذرات نقره پوشش داده شده‌اند؛ مورد توجه هستند که به دلیل تشدید پلاسمون‌های سطحی نانوذرات نقره و پراکندگی نور از ذرات نقره بزرگتر است چون سیگنال رامان ارتعاش‌های مولکولی اسیدآمینه‌ والین</span> <span style="color:black;">را تقویت می‌کنند. با کاهش غلظت‌ اسیدآمینه والین</span> <span style="color:black;">لایه‌نشانی شده روی بسترهای فعال </span><span dir="LTR"><span style="color:black;">SERS</span></span><span style="color:black;">، به دلیل کاهش تعداد ارتعاش‌های مولکولی، سیگنال رامان نیز تضعیف می‌شود که با افزایش میزان زبری سطح بسترهای فعال </span><span dir="LTR"><span style="color:black;">SERS</span></span><span style="color:black;">، می‌توان سیگنال رامان را به دلیل افزایش میزان پراکندگی نور از مراکز زبر افزایش داد. این مراکز زبر، همان ذرات بزرگتری هستند که در حین لایه‌نشانی به روش چرخشی (اسپین-کت) ایجاد می‌شوند و در نتیجه با افزایش میزان پراکندگی نور از خود، منجر به بهبود سیگنال می‌شوند و در ادامه ارتعاش‌های مولکولی اسیدآمینه والین به‌وسیله‌ بسترهای </span><span dir="LTR"><span style="color:black;">SERS</span></span><span style="color:black;">، </span><span style="color:black;">به عنوان حسگرهای پلاسمونیکی </span><span style="color:black;">و طیف‌سنجی رامان، شناسایی شدند.</span></span></span></span><span style="font-family:IRlotus;"><span style="font-size:14.0pt;"></span></span></div> <p style="font-style: normal; text-align: justify;"><span style="font-family:Tahoma;"><span style="font-size:11pt"><span style="line-height:90%"><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">Introduction: The amino acid valine is one of the twenty-two essential amino acids of living cells and the human diet. The amino acid valine is also effective in making some neurotransmitters. If very low levels of the amino acid valine (C₅H₁₁NO₂) are present in the blood, a defect is probable to exist in the body&#39;s metabolic system, which can lead to metabolic diseases. The surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) method is a precise technique for identifying extremely low concentrations of chemicals and biological materials. In the present paper, for the purpose of controlling the mentioned metabolic diseases, some substrates coated with silver nanoparticles have been applied to detect the amino acid valine.</span></span></span></span><br> <span style="font-size:11pt"><span style="line-height:90%"><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">Analysis Method:</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">The</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">silver</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">nanoparticles</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">were</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">fabricated</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">by</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">a</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">simple</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">chemical</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">method</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">(Lee</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">and</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">Misel)</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">using</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">silver</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">salt</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">and</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">reducing</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">agent</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">tri-sodium</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">citrate</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">dihydrate</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">and</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">silver</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">nanoparticles</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">were</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">coated</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">on</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">glass</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">substrates</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">by</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">a</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">spinning</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">method</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">(spin-coat).</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">Finally,</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">Raman</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">signal</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">enhancement</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">of</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">molecular</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">vibrations</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">of</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">the</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">amino</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">acid</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">valine</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">was</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">identified</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">by</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">the</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">SERS</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">substrates</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">as</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">plasmonic</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">sensors</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">and</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">Raman</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">spectroscopy.</span></span></span></span><br> <span style="font-size:11pt"><span style="line-height:90%"><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">Results: The fabricated silver nanoparticles are spherical and quasi-spherical nanoparticles that confirm the formation of silver nanoparticles by observing the plasmon resonance peak at 410 nm. The active SERS substrates have been coated with nanoparticles, which enhances the Raman signal. The enhancement of the Raman signal is due to the resonance of the surface plasmons of the nanoparticles. The active SERS substrates, silver nanoparticles deposited on a glass substrate, were made for the detection of the amino acid valine, the detection limit was equal to 10^-9 M, and the relative standard deviation (RSD) for six iterative measurements at a concentration of 10^-9 M was obtained to be 4.30%. Therefore, the obtained Raman results indicate that the active SERS substrates, silver nanoparticles for the detection of the amino acid valine, with the developed methods, demonstrate promising results for SERS-based studies and can lead to the development of Micron sensors.</span></span></span></span><br> <span style="font-size:11pt"><span style="line-height:90%"><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:90%">Conclusion: In Raman spectroscopy, SERS active substrates coated with silver nanoparticles are of researchers&#39; interests due to the resonance of surface plasmons of silver nanoparticles and larger light scattering from silver particles since the Raman signal amplifies the molecular vibrations of the amino acid valine. By decreasing the concentration of the amino acid valine deposited on the active SERS substrates, the Raman signal is also attenuated with the reduction in the number of molecular vibrations; by increasing the surface roughness of SERS active substrates, the Raman signal can be amplified due to the increase in light scattering from rough centers. These rough centers are the larger particles that are made during the deposition process by the spin-coat method, and as a result, they lead to a signal enhancement by increasing the rate of light scattering from themselves, and molecular vibrations of the amino acid valine were then detected by SERS substrates as plasmonic sensors and Raman spectroscopy. </span></span></span></span></span></p> نانوذرات نقره, روش چرخشی (اسپین - کت), اسیدآمینه‌ والین, حسگر پلاسمونیکی, طیف‌سنجی رامان بهبود یافته سطحی ( SERS). Silver nanoparticles, Spin-coat method, Amino acid valine, Plasmonic sensor, Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). 25 34 http://icml.ir/browse.php?a_code=A-10-151-124&slc_lang=fa&sid=1 Vahid Eskandari وحید اسکندری 1050031947532846004995 1050031947532846004995 No Nanoscience and Nanotechnology Research Center, University of Kashan, Kashan, Iran ، کارشناسی ارشد، مرکز تحقیقات علوم و فناوری نانو، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران Mohammad Reza Saadati محمدرضا سعادتی 1050031947532846004996 1050031947532846004996 No Nanoscience and Nanotechnology Research Center, University of Zanjan, Zanjan, Iran ، کارشناسی ارشد، مرکز تحقیقات علوم و فناوری نانو، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران Amin Hadi امین هادی amin.hadi@yums.ac.ir 1050031947532846004997 1050031947532846004997 Yes Yasuj University of Medical Sciences, Yasuj, Iran ، مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی، دانشگاه علوم پزشکی یاسوج، یاسوج، ایران