Реєстраційний номер
0210U007808,
0109U006063
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Використання ефекту локалізованого поверхневого плазмонного резонансу для створення сенсорних систем на масивах наноструктур золота.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Лопатинський Андрій Миколайович,
Дата реєстрації
22-12-2010
Організація виконавець
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є.Лашкарьова НАН України
Опис етапу
Проведене комп'ютерне моделювання властивостей екстинкції, розсіяння та поглинання світла наноструктурами, що являють собою сферичні наночастинки золота, з метою дослідження чутливості та характеру відгуку такої сенсорної системи на появу біомолекулярного покриття на поверхні наночастинки, що знаходиться у водному середовищі. З'ясовано, що сферичні золоті наночастинки є чутливими до товстих покриттів, проте зміщення положення піку локалізованого поверхневого плазмонного резонансу (ЛППР-відгук) у спектрі екстинкції світла при таких покриттях відбувається повільніше зі зростанням товщини, ніж при тонких покриттях. Виявлено, що верхній поріг чутливості до біомолекулярного покриття є меншим, але порівняним з таким же порогом для методу звичайного поверхневого плазмонного резонансу (ППР), при діаметрі наночастинки, що дорівнює товщині плівки золота у ППР. Виявлено, що для малих наночастинок золота з радіусом до 5 нм ЛППР-відгук може бути як додатнім, так і від'ємним, в залежності від розміру частинки та товщини біомолекулярного покриття. Також з'ясовано, що вклад розсіяння у повну екстинкцію залежить від співвідношення розмірів наночастинки та покриття, а саме, при збільшенні радіусу частинки та товщини покриття частка розсіяння зростає і може приводити до від'ємного ЛППР-відгуку. Були виведені співвідношення для кількості глобулярних біомолекул та їх поверхневої концентрації для насиченого біомолекулярного моношару на поверхні наночастинки, для наступного використання при описанні біомолекулярного шару за допомогою теорії ефективного середовища. Отримані зразки упорядкованих масивів наночастинок (МНЧ) золота різної морфології за допомогою технології наноімпринт-літографії (НІЛ) та методу електретних темплатів. Досліджені структурні характеристики впорядкованих МНЧ за допомогою методу атомно-силової мікроскопії. Досліджені спектральні характеристики отриманих МНЧ у повітрі, що показали наявність у спектрі екстинкції світла МНЧ вираженого плазмонного піку. На основі отриманих МНЧ створений макет портативного біосенсора. МНЧ, виготовлені за допомогою методу НІЛ, були використані для детектування біоспецифічної реакції між бичачим сироватковим альбуміном (БСА) та імуноглобуліном анти-БСА; була досягнена межа визначення анти-БСА 20 нг/мл.
Опис продукції
Технологія виготовлення сенсорної системи на масивах наноструктур золота передбачає можливості теоретичного моделювання та оптимізації сенсорних властивостей наноструктур, створення масивів наноструктур золота за допомогою методу наноімпринт-літографії та методу електретних темплатів, а також побудови сенсорної системи на основі явища локалізованого поверхневого плазмонного резонансу у масивах наноструктур золота в режимі вимірювання екстинкції світла.
Автори роботи
Лопатинський Андрій Миколайович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
