zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-908Research ArticleСтатьиПлазмонные структуры на основе нанокомпозита гидроксиапатит/серебро для спектроскопии гигантского комбинационного рассеянияPlasmonic Structures Based on Hydroxyapatite/Silver Nanocomposite for Surface-Enhanced Raman SpectroscopyПанаринА. Ю.PanarinA. Yu.

Минск

Minsk

АбакшонокА. В.AbakshonokA. V.

Минск

Minsk

МойзесП.MojzesP.

Прага

Prague

ТереховС. Н.TerekhovS. N.

Минск

Minsk

s.terekhov@ifanbel.bas-net.byИнститут физики НАН БеларусиB. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of BelarusИнститут химии новых материалов НАН БеларусиInstitute of Chemistry of New Materials of the National Academy of Sciences of BelarusИнститут физики Карлова университета в ПрагеInstitute of Physics at Charles University202110102021885748754Copyright © Панарин А.Ю., Абакшонок А.В., Мойзес П., Терехов С.Н., 20212021Панарин А.Ю., Абакшонок А.В., Мойзес П., Терехов С.Н.Panarin A.Y., Abakshonok A.V., Mojzes P., Terekhov S.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/908

С использованием глюкозы в качестве восстановителя синтезирован нанокомпозит гидроксиапатит/серебро (ГА)Ag, в котором с каждой частицей ГА связана одна наночастица серебра. Исследованы структурные и оптические свойства нанокомпозита. Оптимизирована методика формирования плазмонных пленок (ГА)Ag на поверхности стеклянных подложек. Продемонстрирована роль модификации стеклянной поверхности полиэтиленимином в формировании однородных плазмонных покрытий. Измерены спектры гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) катионного порфирина CuTMpyP4, адсорбированного на поверхности пленки (ГА)Ag. Установлен предел детектирования CuTMpyP4 10–12 М, что сравнимо с чувствительностью известных твердотельных ГКР-активных материалов.

Using glucose as a reducing agent, a hydroxyapatite-silver (HA)Ag nanocomposite is synthesized, in which one silver nanoparticle is bound to each HA particle. The structural and optical properties of the nanocomposite are investigated. The technique of formation of plasmonic films (HA)Ag on the glass substrates surface is optimized. The role of modification of a glass surface with polyethyleneimine in the formation of homogeneous plasmonic coatings is demonstrated. The surface-enhanced Raman spectra (SERS) of the cationic porphyrin CuTMpyP4 adsorbed on the surface of the (HA)Ag film are measured. The detection limit of CuTMpyP4 is established as 10-12 M, which is comparable to the sensitivity of the wellknown solid-state SERS-active substrate.

нанокомпозитсереброгидроксиапатитгигантское комбинационное рассеяниеплазмонные пленкиnanocompositesilverhydroxyapatitesurface-enhanced Raman scatteringplasmonic filmsReferencesM. Moskovits. Rev. Mod. Phys., 57 (1985) 783-826M. Moskovits. Rev. Mod. Phys., 57 (1985) 783-826W. E. Smith. Chem. Soc. Rev., 37 (2008) 955W. E. Smith. Chem. Soc. Rev., 37 (2008) 955Chuanhui Huang, Ailin Li, Xiangyu Chen, Tie Wang. Small, 2004802 (2020) 1-17Chuanhui Huang, Ailin Li, Xiangyu Chen, Tie Wang. Small, 2004802 (2020) 1-17R. Aroca. Surface-Enhanced Vibrational Spectroscopy, Chichester, J. Wiley (2006) 260R. Aroca. Surface-Enhanced Vibrational Spectroscopy, Chichester, J. Wiley (2006) 260K. Kim, K. S. Shin. Anal. Sci., 27 (2011) 775-783K. Kim, K. S. Shin. Anal. Sci., 27 (2011) 775-783V. Shvalya, G. Filipic, J. Zavasnik, I. Abdulhalim, U. Cvelbar. Appl. Phys. Rev., 7 (2020) 031307(1–35)V. Shvalya, G. Filipic, J. Zavasnik, I. Abdulhalim, U. Cvelbar. Appl. Phys. Rev., 7 (2020) 031307(1–35)R. Pilot, R. Signorini, C. Durante, L. Orian, M. Bhamidipati, L Fabris. Biosensors, 9 (2019) 57 (1–100)R. Pilot, R. Signorini, C. Durante, L. Orian, M. Bhamidipati, L Fabris. Biosensors, 9 (2019) 57 (1–100)Cheng Zong, Mengxi Xu, Li-Jia Xu, Ting Wei, Xin Ma, Xiao-Shan Zheng, Ren Hu, Bin Ren. Chem. Rev., 118 (2018) 4946-4980Cheng Zong, Mengxi Xu, Li-Jia Xu, Ting Wei, Xin Ma, Xiao-Shan Zheng, Ren Hu, Bin Ren. Chem. Rev., 118 (2018) 4946-4980M. M. Harper, K. S. McKeating, K. Faulds. Phys. Chem. Chem. Phys., 15 (2013) 5312-5328M. M. Harper, K. S. McKeating, K. Faulds. Phys. Chem. Chem. Phys., 15 (2013) 5312-5328T. Vo-Dinh, P. Kasili, M. Wabuyele. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, 2 (2006) 22-30T. Vo-Dinh, P. Kasili, M. Wabuyele. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, 2 (2006) 22-30J. J. Baumberg, J. Aizpurua, M. H. Mikkelsen, D. R. Smith. Nat. Mater., 18 (2019) 668-678J. J. Baumberg, J. Aizpurua, M. H. Mikkelsen, D. R. Smith. Nat. Mater., 18 (2019) 668-678R. C. Maher, M. Dalley, E. C. Le Ru, L. F. Cohen, P. G. Etchegoin, H. Hartigan, R. J. C. Brown, M. J. T. Milton. J. Chem. Phys., 121 (2004) 8901-8910R. C. Maher, M. Dalley, E. C. Le Ru, L. F. Cohen, P. G. Etchegoin, H. Hartigan, R. J. C. Brown, M. J. T. Milton. J. Chem. Phys., 121 (2004) 8901-8910M. A. De Jesus, K. S. Giesfeldt, M. J. Sepaniak. Appl. Spectrosc., 57 (2003) 428-438M. A. De Jesus, K. S. Giesfeldt, M. J. Sepaniak. Appl. Spectrosc., 57 (2003) 428-438K. W. Kho, Z. X. Shen, Z. Lei, F. Watt, K. C. Soo, M. Olivo. Anal. Chem., 79 (2007) 8870-8882K. W. Kho, Z. X. Shen, Z. Lei, F. Watt, K. C. Soo, M. Olivo. Anal. Chem., 79 (2007) 8870-8882Y. Fang, N. H. Seong, D. D. Dlott. Science, 321 (2008) 388-392Y. Fang, N. H. Seong, D. D. Dlott. Science, 321 (2008) 388-392S. N. Terekhov, A. Yu. Panarin, A. V. Abakshonok, A. N. Eryomin, A. S. Yegorov, P. Mojzes. Reviews and Short Notes to Nanomeeting-2015 “Physics, Chemistry and Applications of Nanostructures”, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore (2015) 488-491S. N. Terekhov, A. Yu. Panarin, A. V. Abakshonok, A. N. Eryomin, A. S. Yegorov, P. Mojzes. Reviews and Short Notes to Nanomeeting-2015 “Physics, Chemistry and Applications of Nanostructures”, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore (2015) 488-491Lei Zhang, Yongquan Luo, Yameng Zhao, Boxin Guan, Lingyi Zhang, Bohao Yu, Weibing Zhang. New J. Chem., 42 (2018) 17950-17957Lei Zhang, Yongquan Luo, Yameng Zhao, Boxin Guan, Lingyi Zhang, Bohao Yu, Weibing Zhang. New J. Chem., 42 (2018) 17950-17957B. V. Parakhonskiy, Yu. I. Svenskaya, A. М. Yashchenok, H. A. Fattah, O. A. Inozemtseva, F. Tessarolo, R. Antolini, D. A. Gorin. Coll. Surf. B: Biointerfaces, 118 (2014) 243-248B. V. Parakhonskiy, Yu. I. Svenskaya, A. М. Yashchenok, H. A. Fattah, O. A. Inozemtseva, F. Tessarolo, R. Antolini, D. A. Gorin. Coll. Surf. B: Biointerfaces, 118 (2014) 243-248А. Н. Еремин, А. В. Абакшонок, В. Е. Агабеков, М. В. Макаренко. Весцi НАН Беларусi. Сер. хiм. навук, № 3 (2013) 60-68А. Н. Еремин, А. В. Абакшонок, В. Е. Агабеков, М. В. Макаренко. Весцi НАН Беларусi. Сер. хiм. навук, № 3 (2013) 60-68A. V. Abakshonok, A. N. Eryomin, V. E. Agabekov. Adv. Mater. Res., 1085 (2015) 113-118A. V. Abakshonok, A. N. Eryomin, V. E. Agabekov. Adv. Mater. Res., 1085 (2015) 113-118D.Paramelle, A. Sadovoy, S.Gorelik, P.Free, J.Hobley, D.G.Fernig. Analyst., 139 (2014) 4855-4861D.Paramelle, A. Sadovoy, S.Gorelik, P.Free, J.Hobley, D.G.Fernig. Analyst., 139 (2014) 4855-4861R. D. Deegan, O. Bakajin, T. F. Dupont, G. Huber, S. R. Nagel, T. A. Witten. Nature, 389 (1997) 827-829R. D. Deegan, O. Bakajin, T. F. Dupont, G. Huber, S. R. Nagel, T. A. Witten. Nature, 389 (1997) 827-829H. Hu, R. G. Larson. J. Phys. Chem. B, 106 (2002) 1334-1344H. Hu, R. G. Larson. J. Phys. Chem. B, 106 (2002) 1334-1344P. J. Yunker, T. Still, M. A. Lohr, A. G. Yodh. Nature, 476 (2011) 308-311P. J. Yunker, T. Still, M. A. Lohr, A. G. Yodh. Nature, 476 (2011) 308-311L. Cui, J. Zhang, X. Zhang, L. Huang, Z. Wang, Y. Li, H. Gao, S. Zhu, T. Wang, B. Yang. ACS Appl. Mater. Interfaces, 4 (2012) 2775-2780L. Cui, J. Zhang, X. Zhang, L. Huang, Z. Wang, Y. Li, H. Gao, S. Zhu, T. Wang, B. Yang. ACS Appl. Mater. Interfaces, 4 (2012) 2775-2780V. Shakila, K. Pandian. J. Solid State Electrochem., 11 (2007) 296-302V. Shakila, K. Pandian. J. Solid State Electrochem., 11 (2007) 296-302P. A. Mosser-Boss. Nanomaterials, 7 (2017) 142 (1–30)P. A. Mosser-Boss. Nanomaterials, 7 (2017) 142 (1–30)Siqi Gao, Mengmeng Zheng, Yamin Lin, Kecan Lin, Jinshu Zeng, Shusen Xie, Yun Yu, Juqiang Lin. J. Biophoton., 13 (2020) e202000087, doi: 10.1002/jbio.202000087Siqi Gao, Mengmeng Zheng, Yamin Lin, Kecan Lin, Jinshu Zeng, Shusen Xie, Yun Yu, Juqiang Lin. J. Biophoton., 13 (2020) e202000087, doi: 10.1002/jbio.202000087

The authors declare that there are no conflicts of interest present.