دوره 15، شماره 4 - ( لیزر در پزشکی 1398 )
جلد 15 شماره 4 صفحات 26-31 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Eskandari V, Sharifi N. Fabrication of Plasmonic Substrates Using Facile Technique of Spin-Coating for Salmonella Bacteria Detection. lmj 2019; 15 (4) :31-26
URL: http://icml.ir/article-1-424-fa.html
URL: http://icml.ir/article-1-424-fa.html
اسکندری وحید، شریفی نفیسه. ساخت بسترهای پلاسمونیک به روش آسان چرخشی و به هدف آشکارسازی باکتری سالمونلا. فصلنامه علمی پژوهشی لیزر در پزشکی. 1398; 15 (4) :31-26
پژوهشکدۀ علوم و فناوری نانو، دانشگاه کاشان 87317، کاشان، ایران
چکیده: (3209 مشاهده)
مقدمه: روش پراکندگی رامان ارتقاءیافتۀ سطحی (SERS) یکی از روشهای کارآمد برای شناسایی مقادیر اندک و حتی شناسایی تک مولکول است. با قرار گرفتن گونههای مختلف در نزدیکی سطح فلز و یا جذب فیزیکی گونهها به نانوساختارهای فلزی، به علت برهمکنش گونهها و پلاسمونهای سطحی فلز، شدت سیگنال رامان افزایش مییابد. از طرفی باکتری سالمونلا در بسیاری از مواد غذایی یافت میشود و بهراحتی میتواند رشد کند که شناسایی این باکتری در صنایع غذایی و کشاورزی مورد توجه است که برای شناسایی این باکتری میتوان استفاده از تکنیک SERS را پیشنهاد کرد.
روش بررسی: در این پژوهش، نانوذرات نقره به روش شیمیایی و با استفاده از عامل کاهندۀ ساکاروز ساخته شدند، سپس با بهکارگیری روش چرخشی و نشست نانوذرات نقره روی بسترهای شیشهای، بسترهای پلاسمونیکی ساخته شدند. با استفاده از بسترهای پلاسمونیکی و طیفسنجی رامان که تکنیکی غیرمخرب است، آشکارسازی باکتری سالمونلا انجام شد.
یافتهها: با استفاده از آنالیزهای طیفسنجی فرابنفش-مرئی (UV-Vis)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، مشخصههای بسترهای پلاسمونیکی بررسی شدند و بهعنوان حسگر زیستی پراکندگی رامان ارتقاءیافتۀ سطحی (SERS) مورد استفاده قرار گرفتند. استفاده از بستر پلاسمونیکی سبب میشود که به دلیل تشدید پلاسمونهای سطحی نانوجزایر نقره و پراکندگی نور از جزایر نقرۀ میکرومتری، ارتعاشهای مولکولی باکتری سالمونلا تقویت شوند بنابراین شدت قلههای ارتعاشهای مولکولی طیف SERS باکتری سالمونلا نسبت به طیف رامان آن که از حکاکی باکتری روی بستر شیشهای بهدست میآید، قویتر است. بسترهای پلاسمونیکی معرفیشده میتواند به تشخیص کمهزینه و زودهنگام بیماریهای ناشی از باکتری سالمونلا و پاتوژنهای موجود در مواد غذایی کمک کند.
نتیجهگیری: ازآنجاییکه نقره بهدلیل تشدید پلاسمونهای سطحی و پراکندگی نور، سیگنال رامان حاصل از مولکولهای مختلف را بهبود میدهد، بسترهای پلاسمونیکی بهعنوان بستر فعال در طیفسنجی ارتقاءیافتۀ سطحی (SERS) برای آشکارسازی غلظتهای مختلف باکتری سالمونلا بهکارگرفته شدند. با استفاده از بسترهای پلاسمونیکی که متشکل از نانوجزایر و جزایر میکرومتری نقره هستند میتوان از اثر تشدید پلاسمونهای سطحی و اثر پراکندگی نور بهطور همزمان استفاده کرد و سیگنال رامان باکتری سالمونلا را افزایش داد. با کاهش غلظت باکتری، سیگنالهای SERS نیز کاهش مییابند. برخلاف رامان باکتریهایی که روی بستر غیرپلاسمونیکی شیشه قرار دارند در بسترهای پلاسمونیکی، با کاهش غلظت باکتری، شدت قلههای ارتعاشهای مولکولی سالمونلا هنوز هم از شدت قابل ملاحظهای برخوردار است که نتیجۀ تحریک ارتعاشهای مولکولی بهوسیلۀ پلاسمونهای سطحی و پراکندگی نور از بستر پلاسمونیک است و میتوان باکتری سالمونلا تا غلظت 102 cfu mL-1 را شناسایی کرد هرچند این بسترهای پلاسمونیکی توانایی شناسایی تک مولکول را ندارد که برای انجام این کار باید از سوزن میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده کرد که هزینهها را افزایش میدهد.
روش بررسی: در این پژوهش، نانوذرات نقره به روش شیمیایی و با استفاده از عامل کاهندۀ ساکاروز ساخته شدند، سپس با بهکارگیری روش چرخشی و نشست نانوذرات نقره روی بسترهای شیشهای، بسترهای پلاسمونیکی ساخته شدند. با استفاده از بسترهای پلاسمونیکی و طیفسنجی رامان که تکنیکی غیرمخرب است، آشکارسازی باکتری سالمونلا انجام شد.
یافتهها: با استفاده از آنالیزهای طیفسنجی فرابنفش-مرئی (UV-Vis)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، مشخصههای بسترهای پلاسمونیکی بررسی شدند و بهعنوان حسگر زیستی پراکندگی رامان ارتقاءیافتۀ سطحی (SERS) مورد استفاده قرار گرفتند. استفاده از بستر پلاسمونیکی سبب میشود که به دلیل تشدید پلاسمونهای سطحی نانوجزایر نقره و پراکندگی نور از جزایر نقرۀ میکرومتری، ارتعاشهای مولکولی باکتری سالمونلا تقویت شوند بنابراین شدت قلههای ارتعاشهای مولکولی طیف SERS باکتری سالمونلا نسبت به طیف رامان آن که از حکاکی باکتری روی بستر شیشهای بهدست میآید، قویتر است. بسترهای پلاسمونیکی معرفیشده میتواند به تشخیص کمهزینه و زودهنگام بیماریهای ناشی از باکتری سالمونلا و پاتوژنهای موجود در مواد غذایی کمک کند.
نتیجهگیری: ازآنجاییکه نقره بهدلیل تشدید پلاسمونهای سطحی و پراکندگی نور، سیگنال رامان حاصل از مولکولهای مختلف را بهبود میدهد، بسترهای پلاسمونیکی بهعنوان بستر فعال در طیفسنجی ارتقاءیافتۀ سطحی (SERS) برای آشکارسازی غلظتهای مختلف باکتری سالمونلا بهکارگرفته شدند. با استفاده از بسترهای پلاسمونیکی که متشکل از نانوجزایر و جزایر میکرومتری نقره هستند میتوان از اثر تشدید پلاسمونهای سطحی و اثر پراکندگی نور بهطور همزمان استفاده کرد و سیگنال رامان باکتری سالمونلا را افزایش داد. با کاهش غلظت باکتری، سیگنالهای SERS نیز کاهش مییابند. برخلاف رامان باکتریهایی که روی بستر غیرپلاسمونیکی شیشه قرار دارند در بسترهای پلاسمونیکی، با کاهش غلظت باکتری، شدت قلههای ارتعاشهای مولکولی سالمونلا هنوز هم از شدت قابل ملاحظهای برخوردار است که نتیجۀ تحریک ارتعاشهای مولکولی بهوسیلۀ پلاسمونهای سطحی و پراکندگی نور از بستر پلاسمونیک است و میتوان باکتری سالمونلا تا غلظت 102 cfu mL-1 را شناسایی کرد هرچند این بسترهای پلاسمونیکی توانایی شناسایی تک مولکول را ندارد که برای انجام این کار باید از سوزن میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده کرد که هزینهها را افزایش میدهد.
واژه‌های کلیدی: بسترهای پلاسمونیک، نانوذرات نقره، پراکندگی رامان ارتقاءیافتۀ سطحی (SERS)، باکتری سالمونلا، ارتعاشهای مولکولی
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
