العلامات النانوية لتشتت رامان ذات السطح المحسن بواسطة البولي سيتوزين للكشف عن أيونات الزئبق
Title 7. Poly-cytosine-mediated nanotags for SERS detection of Hg2+
الباحث الرئيس محمد نذير الدين خان
الباحثون المشاركون
التخصص: الفيزياء
التخصص الدقيق: Laser and Nanophysics
المستخلص: يعد الاكتشاف شديد الحساسية والانتقائي لأيونات المعادن الثقيلة ، مثل ايون الزئبق Hg 2++ ، ذا أهمية كبيرة لأن تلوث أيونات المعادن الثقيلة يشكل تهديدًا خطيرًا على صحة الإنسان. لقد قمنا بتطوير العلامات النانوية لتشتت رامان ذات السطح المحسن (SERS) بوساطة بولي سيتوزين (polyC) كنظام استشعار للكشف السريع والانتقائي والحساس لأيونات الزئبق بناءً على ثيميدين - Hg 2+ - ثيميدين (T- Hg 2 + –T) التنسيق ونشاط رامان بوساطة polyC. تستغل العلامات النانوية لتشتت رامان ذات السطح المحسن SERS أزواج القواعد T-T غير المتطابقة لالتقاط جسور Hg 2+ من T-Hg 2 + –T ، والتي تحث على تجميع العلامات النانوية مما يؤدي إلى تضخيم حاد في إشارات تشتت رامان ذات السطح المحسن SERS. علاوة على ذلك ، لا يوفر polyC فقط وظيفة التثبيت للحث على تكوين التنسيق الجوهري بين الفضة والسيتوزين ولكن أيضًا يعيد تصميم نشاط رامان للعلامات النانوية لتشتت رامان ذات السطح المحسن عن طريق التوسط في طولها. نتيجة لذلك، تُظهر العلامات النانوية لتشتت رامان ذات السطح المحسن (SERS) بوساطة بولي سيتوزين استجابة ممتازة لـ Hg2+ في نطاق التركيز من 0.1 إلى 1000 نانومتر وانتقائية جيدة على أيونات المعادن الأخرى. نظرًا لمبدأها البسيط وتشغيلها السهل، يمكن أن تعمل العلامات النانوية لتشتت رامان ذات السطح المحسن (SERS) بوساطة بولي سيتوزين النانوية كجهاز استشعار واعد للاستخدام العملي.
Abstract: Highly sensitive and selective detection of heavy metal ions, such as Hg 2+, is of great importance because the contamination of heavy metal ions has been a serious threat to human health. Herein, we have devel- oped poly-cytosine (polyC)-mediated surface-enhanced Raman scattering (SERS) nanotags as a sensor system for rapid, selective, and sensitive detection of Hg2+ based on thymidine–Hg 2+–thymidine (T–Hg 2+–T) coordination and polyC-mediated Raman activity. The SERS nanotags exploit the mismatched T–T base pairs to capture Hg 2+ form T–Hg 2+–T bridges, which induce the aggregation of nanotags giving rise to the drastic amplification in the SERS signals. Moreover, this polyC not only provides the anchoring function to induce the formation of intrinsic silver–cytosine coordination but also engineers the Raman-activity of SERS nanotags by mediating its length. As a result, the polyC-mediated SERS nano- tags show an excellent response for Hg2+ in the concentration range from 0.1 to 1000 nM and good selectivity over other metal ions. Given its simple principle and easy operation, the polyC-mediated SERS nanotags, therefore, could serve as a promising sensor for practical use.