美研究人员制备出新结构的SERS纳米标记物

　　分析测试百科网讯辛辛那提大学的一组研究人员发现了一种新的纳米结构，当这种纳米结构用在允许医生看到并摧毁癌细胞的技术中时显示出了高性能，这令他们十分激动。

　　但是新表面增强拉曼（SERS）纳米标记物的结构，就像它的名字一样太新颖了，该小组由化学系的助理教授Laura Sagle领导，与UC研究生Debrina Jana，Jie He 以及 Ian Bruzas，在理解是什么产生了有希望的数据或是如何最佳优化它时不知所措。

　　为了更好地理解新的纳米标记物，博士四年级学生Zohre Gorunmez经过了近三年复杂和详细的计算。她将会在3月14到18日巴尔的摩举行的美国物理学会的会议上展示她的发现。

Zohre Gorunmez，辛辛那提大学博士四年级学生，为了更好地了解UC研究者发现的新SERS纳米标记物实施了近三年的复杂计算。

　　 “这是学校里的人从来没有做过的计算，” Gorunmez 的指导教授Sagle说，“Zohre没有很多的指导和帮助，基本上是自己进行的这些计算。”

　　这作为Sagle实验室研究团队用SERS技术开发新方法研究检测单分子工作的一部分在2013年被发现。

　　该技术的目标分子利用激光在不同波长下发生光散射。由于分子产生的信号很微弱，金或银纳米粒子用来增强信号，然后用光谱仪来测量分析。

　　这一过程是高度敏感以及充满挑战的，包括重现性、信号稳定性，以及缺乏定量信息等困难。

　　该小组查看了先前的研究，处于光滑金属芯和壳结构一个纳米间隙位置的分子显示出了很大程度的信号增强。但是这一纳米的差距比人类头发宽度要小100000倍，制作起来是困难和昂贵的，这也导致它无法广泛使用。

　　研究小组也关注了其他使用金纳米星的研究，杨桃状的粒子可以允许更大程度的增强，但是由于难以控制尖锐部位的数量和尺寸导致其高度不稳定。

　　受此启发，研究小组决定将这两个概念结合起来创建一个被有3纳米间距的尖尖的金属外壳包围的光滑金属内核的结构，这是前所未有的创造，Sagle说。

　　新创建的纳米标记物可以产生比光滑核壳结构强10倍的信号增强，这使其有可能检测微量的有机分子，如特定疾病的DNA，她说。

　　不仅如此，尖锐的结构产生热量的效率也更高，这对于破坏癌细胞是十分有用的，并提供了额外的表面积来容纳更多的药物，以向病变细胞提供更强的针对性冲击，Sagle说。

　　“这使得你只用一台仪器就可以完成瞄准、成像以及释放药物，”她说。

　　这个发现本身是新颖的，Sagle知道这个团队期望的纳米标记物在用于生物应用之前需要进一步的分析、理解以及建模。这也是Gorunmez开始加入的时间。

　　在化学系教授Thomas Beck的指导下，Gorunmez学习了新的代码和编程来计算复杂的数据。

　　Sagle说，由于她的贡献是非常宝贵的，在详述了这一发现的论文上她赢得了共同第一作者的地位。

　　“有了Zohre的计算，这是展现我们做出新东西的更好的论文，它展示出更好的性能，我们也理解了这是为什么，”她说。

　　Gorunmez说虽然这份工作很有挑战性，数据用在生物健康应用中的希望使她坚持下来。

　　“它是创新的，我相信这将有助于医药研究科学家利用这种结构得到他们需要的，这让我很兴奋，”她说。