美研究人員制備出新結構的SERS納米標記物

　　分析測試百科網訊 辛辛那提大學的一組研究人員發現了一種新的納米結構，當這種納米結構用在允許醫生看到并摧毀癌細胞的技術中時顯示出了高性能，這令他們十分激動。

　　 但是新表面增強拉曼（SERS）納米標記物的結構，就像它的名字一樣太新穎了，該小組由化學系的助理教授Laura Sagle領導，與UC研究生Debrina Jana，Jie He 以及 Ian Bruzas，在理解是什么產生了有希望的數據或是如何最佳優化它時不知所措。

　　為了更好地理解新的納米標記物，博士四年級學生Zohre Gorunmez經過了近三年復雜和詳細的計算。她將會在3月14到18日巴爾的摩舉行的美國物理學會的會議上展示她的發現。

Zohre Gorunmez，辛辛那提大學博士四年級學生，為了更好地了解UC研究者發現的新SERS納米標記物實施了近三年的復雜計算。

　　 “這是學校里的人從來沒有做過的計算，” Gorunmez 的指導教授Sagle說，“Zohre沒有很多的指導和幫助，基本上是自己進行的這些計算。”

　　這作為Sagle實驗室研究團隊用SERS技術開發新方法研究檢測單分子工作的一部分在2013年被發現。

　　該技術的目標分子利用激光在不同波長下發生光散射。由于分子產生的信號很微弱，金或銀納米粒子用來增強信號，然后用光譜儀來測量分析。

　　這一過程是高度敏感以及充滿挑戰的，包括重現性、信號穩定性，以及缺乏定量信息等困難。

　　該小組查看了先前的研究，處于光滑金屬芯和殼結構一個納米間隙位置的分子顯示出了很大程度的信號增強。但是這一納米的差距比人類頭發寬度要小100000倍，制作起來是困難和昂貴的，這也導致它無法廣泛使用。

　　研究小組也關注了其他使用金納米星的研究，楊桃狀的粒子可以允許更大程度的增強，但是由于難以控制尖銳部位的數量和尺寸導致其高度不穩定。

　　受此啟發，研究小組決定將這兩個概念結合起來創建一個被有3納米間距的尖尖的金屬外殼包圍的光滑金屬內核的結構，這是前所未有的創造，Sagle說。

　　新創建的納米標記物可以產生比光滑核殼結構強10倍的信號增強，這使其有可能檢測微量的有機分子，如特定疾病的DNA，她說。

　　不僅如此，尖銳的結構產生熱量的效率也更高，這對于破壞癌細胞是十分有用的，并提供了額外的表面積來容納更多的藥物，以向病變細胞提供更強的針對性沖擊，Sagle說。

　　“這使得你只用一臺儀器就可以完成瞄準、成像以及釋放藥物，”她說。

　　這個發現本身是新穎的，Sagle知道這個團隊期望的納米標記物在用于生物應用之前需要進一步的分析、理解以及建模。這也是Gorunmez開始加入的時間。

　　在化學系教授Thomas Beck的指導下，Gorunmez學習了新的代碼和編程來計算復雜的數據。

　　Sagle說，由于她的貢獻是非常寶貴的，在詳述了這一發現的論文上她贏得了共同第一作者的地位。

　　“有了Zohre的計算，這是展現我們做出新東西的更好的論文，它展示出更好的性能，我們也理解了這是為什么，”她說。

　　Gorunmez說雖然這份工作很有挑戰性，數據用在生物健康應用中的希望使她堅持下來。

　　“它是創新的，我相信這將有助于醫藥研究科學家利用這種結構得到他們需要的，這讓我很興奮，”她說。