بفضل المؤلف الأستاذ يوسف اوزاكي (جامعة Kwansei Gakuin) والدكتور ت. إيتو (المعهد الوطني للعلوم الصناعية المتقدمة والتكنولوجيا) لمناقشة مثمرة لهذا العمل. وأيد هذا العمل كاكينهي (معونات ج البحوث العلمية) من وزارة التربية والتعليم، والثقافة والرياضة، والعلوم والتكنولوجيا (رقم 16 ك 05671).

1. إعداد نموذج
<ol><li>
إعداد الجسيمات النانوية الغروية الفضة 20<ol>
<li>إلى اختﻻق الجسيمات النانوية الغروية الفضة، حل 0.030 ز من نترات الفضة و 0.030 ز من سترات صوديوم ثنائي هيدرات في 150 مل من الماء في قارورة 200 مل قاع جولة.</li>
		<li>تجمع في قارورة مع مكثف ارتداد (ديمروث).</li>
		<li>إثارة الحل في قارورة مع شريط محرض وآثاره مغناطيسية. ثم الحرارة الحل إثارة في قارورة في حمام زيت عند 150 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة. ملاحظة: سوف تتحول الحل الرمادي الأصفر، ثم درب التبانة.</li>
		<li>كول التعليق في درجة حرارة الغرفة، والحفاظ على التعليق في قارورة مغطاة برقائق الألومنيوم في ثلاجة. ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً في البروتوكول في هذه المرحلة. استخدم الجسيمات النانوية الغروية، بعد تخزينها في ثلاجة، في غضون شهر واحد.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
إعداد نموذج للملونة المتعددة تطرف الانبعاثات 11<ol>
<li>إلى استعداد شريحة مجهر وتغسل صفيحة زجاج بالماء والصابون باليد وشطفه بالماء.</li>
		<li>إضافة بولي-L-يسين 0.1% محلول مائي للوح الزجاج، وإزالة الحل مع منفاخ.</li>
		<li>إضافة تعليق غرواني الفضة إلى اللوحة الزجاجية، وإزالة التعليق مع منفاخ.</li>
		<li>أرفق منطقة إسقاط على اللوحة الزجاجية بقلم مانع سائل.</li>
		<li>قطره الماء المقطر على اللوحة الزجاجية، وتغطية ذلك مع لوحة زجاج آخر إنشاء شريحة مجهر ومنع المياه من التبخر.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
إعداد نموذج لرتابة SERS وامض الملونة 7 , 8 , 9 , 10<ol>
<li>إلى استعداد شريحة مجهر وتغسل صفيحة زجاج بالماء والصابون باليد وشطفه بالماء.</li>
		<li>مزيج تعليق غرواني فضي مع صبغة ثياسيانيني أو ثياكاربوسيانيني (25 أو 4 ميكرومتر، على التوالي) ومحلول كلوريد الصوديوم (10 مم) بنسبة حجم من 2:1:1.</li>
		<li>إسقاط تعليق عينة على لوح الزجاج، وإزالة التعليق مع منفاخ.</li>
		<li>أرفق منطقة إسقاط على اللوحة الزجاجية بقلم مانع سائل.</li>
		<li>إسقاط محلول مائي لكلوريد الصوديوم (1 م) على اللوحة الزجاجية شل جسيمات نانوية فضية، وتغطية ذلك مع لوحة زجاج آخر لإنشاء لوحة شرائح مجهر ومنع الحل من التبخر.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2-المراقبة من تطرف جسيمات فضة نانوية
<ol><li>
إضاءة عينة
	<ol>
<li>ضع لوحة زجاج العينة المعدة باستخدام بروتوكول 1.2 أو 1.3 في مرحلة المجهر المقلوب.</li>
		<li>إلقاء الضوء على لوحة الزجاج العينة باستخدام الضوء الأبيض من خلال الحقل المظلم المكثف، والتركيز على مختلف البقع الملونة (الأزرق، الأخضر والأصفر والأحمر) على لوحة الزجاج باستخدام عدسة الهدف (60 س).</li>
		<li>إلقاء الضوء على لوحة الزجاج عينة استخدام شعاع الموهنة، سلم بزاوية 30 درجة بالنسبة لسطح العينة، من صمام ثنائي ليزر كونتينووسوافي (cw) يتم ضخها حالة صلبة (الإحصاء) من خلال عامل تصفية تدخل.</li>
		<li>لاستخدام الإضاءة الليزر لمراقبة نانواجريجاتيس الفضي رتابة البقع الملونة نفس اللون المجاورة، نقل منطقة الإضاءة الليزر إلى المركز من طريقة العرض، والتركيز على البقع على لوحة الزجاج بضبط المرحلة في الاتجاه-z.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
المراقبة من تطرف
	<ol>
<li>إدراج عامل تصفية تمرير طويلة بعد العدسة الهدف، وتُضِيءُ لوحة زجاج العينة باستخدام شعاع ليزر cw والعسف تسليمها بزاوية 30 درجة بالنسبة لسطح العينة من خلال عامل تصفية تدخل.</li>
		<li>العثور تطرف البقع كما هو مبين في الشكل 1 (انظر أيضا الشكل S1 في المواد التكميلية) بالانتقال المرحلة في الاتجاهين x و y.</li>
		<li>تسجيل الفيديو من البقع وامض مع المجهر المقلوب، بالإضافة إلى كاميرا تبريد رقمية جهاز اقتران (CCD)، التي لديها قرار وقت 61-120 مللي ثانية، لمدة 20 دقيقة.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3-تحليل تطرف SERS
<ol><li>
اشتقاق من الوقت الشخصية من الفيديو
	<ol>
<li>في البرنامج الذي يتحكم كاميرا CCD، قم بفتح ملف الفيديو.</li>
		<li>لتحديد البقع وامض ومنطقة مظلمة، اسحب المناطق التي تغطي المناطق مع أو بدون بقع في صورة الفيديو بشكل منفصل.</li>
		<li>أن تستمد إشارة الوقت كثافة البقع وامض، والمناطق المظلمة في شريط الفيديو، حدد التحليل الزمني في التحليل، وانقر فوق حساب في إطار التحليل الزماني .</li>
		<li>حفظ البيانات كملف نصي.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
تحليل للشخصية الوقت
	<ol>
<li>تسطيح خط أساس الزمني بطرح الشخصية الوقت من منطقة مظلمة و/أو تركيب مع دالة متعدد الحدود، كما هو مبين في الأرقام 2 ألف و 2 باء.</li>
		<li>تقييم كثافة أساس متوسط يتكون من حوالي 2000 نقطة و أناقاعدةوانحراف المعياري لدرجات الأساس، σ، كما هو مبين في الأرقام 2 و 2D.</li>
		<li>التمييز بين الأحداث مشرق من أحداث الظلام باستخدام كثافة أكبر من عتبة أناقاعدة + 3σ، وتسجيل مدة كل حدث. في الشكل 3، على سبيل المثال، تسجيل الحدث من 0 إلى 3.5476 s كحدث الظلام (مع مدة t = 3.5476 s)، وتسجيل الحدث من 3.5476 إلى 4.0981 s كحدث مشرق (مع مدة t = 0.5505 s). كرر الإجراء كما هو مبين في الجدول 1.</li>
		<li>حساب عدد الأحداث مشرقة ومظلمة لكل فترة، كما أعرب عنه في الأسطر الأولى والثانية من الجدول 2.</li>
		<li>مجموع عدد الأحداث لكل فترة، باستثناء الأحداث أقصر من المدة t. كما أعربت في الأسطر الثاني والثالث من الجدول 2، على سبيل المثال، مجموع عدد الأحداث كل فترة (باستثناء الأحداث ل t = 0.0612 s) ك 41 + 18 + 9 +... النتيجة يساوي مجموع ل t = 0.1223 ثانية، أي 103.</li>
		<li>القسمة المجموع كل مدة، وتطبيع هذه. كما ورد في الجدول 2، على سبيل المثال، تقسيم ملخص للمدة t = 0.0612 s من s مدة 0.0612. والنتيجة هي 3,351.5791. ثم تقسيم الناتج على مجموع النتائج في السطر الرابع في الجدول 2. يتم اشتقاق التوزيع الاحتمالي لتكون 0.64494.</li>
		<li>ارسم التوزيعات الاحتمالية للأحداث مشرق فعلى(t) ضد بهم مدة تي في رسم بياني لوغاريتم لوغاريتم، واحتواء سجل10ففي(t) بسجل10 (<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56729/56729eq1.jpg">) للاستدلال قوة القانون α الأسعلى لتطرف بقعة معينة. إذا كان فعلى(t) مزودة ب <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56729/56729eq1.jpg"> </img>، السطر المجهزة ينحرف عن المؤامرات في قيم صغيرة من فعلى(t)، كما هو موضح بالخط المنقط في الشكل 4أ.</li>
		<li>ارسم التوزيعات الاحتمالية لإحداث الظلام فقبالة(t) ضد بهم مدة تي في رسم بياني لوغاريتم لوغاريتم، واحتواء سجل10فقبالة(t) بسجل10( <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56729/56729eq3.jpg"> للاستدلال قوة القانون α الأسقبالة واقتطاع وقت τ من تطرف نفس البقعة. إذا كان فقبالة(t) مزودة ب <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56729/56729eq3.jpg"> </img>، ينحرف منحنى المجهزة من المؤامرات في قيم صغيرة من فقبالة(t).</li>
		<li>كرر 3.2.1 إلى 3.2.8 لغيرها من مناطق وامض في شريط الفيديو.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Qian, X. M., Nie, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-molecule+and+single-nanoparticle+SERS:+from+fundamental+mechanisms+to+biomedical+applications.">Single-molecule and single-nanoparticle SERS: from fundamental mechanisms to biomedical applications.</a> Chem. Soc. Rev. 37, 912-920 (2008).</li><li>Pieczonka, N. P. W., Aroca, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+molecule+analysis+by+surfaced-enhanced+Raman+scattering.">Single molecule analysis by surfaced-enhanced Raman scattering.</a> Chem. Soc. Rev. 37, 946-954 (2008).</li><li>Kneipp, J., Kneipp, H., Kneipp, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SERS+-a+single-molecule+and+nanoscale+tool+for+bioanalytics.">SERS -a single-molecule and nanoscale tool for bioanalytics.</a> Chem. Soc. Rev. 37, 1052-1060 (2008).</li><li>Kitahama, Y., Ozaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+blinking+SERS+by+a+power+law+with+an+exponential+function.">Analysis of blinking SERS by a power law with an exponential function.</a> Frontiers of Surface-Enhanced Raman Scattering: Single-Nanoparticles and Single Cells. , (2014).</li><li>Kitahama, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Truncated+Power+Law+Analysis+of+Blinking+SERS.">Truncated Power Law Analysis of Blinking SERS.</a> Frontiers of Plasmon Enhanced Spectroscopy Volume 1 (ACS Symposium series Vol. 1245). , (2016).</li><li>Bizzarri, A. R., Cannistraro, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=L&#233;vy+Statistics+of+Vibrational+Mode+Fluctuations+of+Single+Molecules+from+Surface-Enhanced+Raman+Scattering.">L&#233;vy Statistics of Vibrational Mode Fluctuations of Single Molecules from Surface-Enhanced Raman Scattering.</a> Phys. Rev. Lett. 94, 068303 (2005).</li><li>Kitahama, Y., Tanaka, Y., Itoh, T., Ozaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Power-law+analysis+of+surface-plasmon-enhanced+electromagnetic+field+dependence+of+blinking+SERS+of+thiacyanine+or+thiacarbocyanine+adsorbed+on+single+silver+nanoaggregates.">Power-law analysis of surface-plasmon-enhanced electromagnetic field dependence of blinking SERS of thiacyanine or thiacarbocyanine adsorbed on single silver nanoaggregates.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 13, 7439-7448 (2011).</li><li>Kitahama, Y., Tanaka, Y., Itoh, T., Ozaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+excitation+laser+intensity+dependence+of+blinking+SERRS+of+thiacarbocyanine+adsorbed+on+single+silver+nanoaggregates+by+using+a+power+law+with+an+exponential+function.">Analysis of excitation laser intensity dependence of blinking SERRS of thiacarbocyanine adsorbed on single silver nanoaggregates by using a power law with an exponential function.</a> Chem. Commun. 47, 3888-3890 (2011).</li><li>Kitahama, Y., Enogaki, A., Tanaka, Y., Itoh, T., Ozaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Truncated+power+law+analysis+of+blinking+SERS+of+thiacyanine+molecules+adsorbed+on+single+silver+nanoaggregates+by+excitation+at+various+wavelengths.">Truncated power law analysis of blinking SERS of thiacyanine molecules adsorbed on single silver nanoaggregates by excitation at various wavelengths.</a> J. Phys. Chem. C. 117, 9397-9403 (2013).</li><li>Kitahama, Y., Araki, D., Yamamoto, Y. S., Itoh, T., Ozaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+behaviour+of+molecules+in+dark+SERS+state+on+colloidal+Ag+nanoparticles+estimated+by+truncated+power+law+analysis+of+blinking+SERS.">Different behaviour of molecules in dark SERS state on colloidal Ag nanoparticles estimated by truncated power law analysis of blinking SERS.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 21204-21210 (2015).</li><li>Kitahama, Y., Nagahiro, T., Tanaka, Y., Itoh, T., Ozaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+blinking+from+multicoloured+SERS-active+Ag+colloidal+nanoaggregates+with+poly-L-lysine+via+truncated+power+law.">Analysis of blinking from multicoloured SERS-active Ag colloidal nanoaggregates with poly-L-lysine via truncated power law.</a> J. Raman. Spectrosc. 48, 570-577 (2017).</li><li>Habuchi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-Molecule+Surface+Enhanced+Resonance+Raman+Spectroscopy+of+the+Enhanced+Green+Fluorescent+Protein.">Single-Molecule Surface Enhanced Resonance Raman Spectroscopy of the Enhanced Green Fluorescent Protein.</a> J. Am. Chem. Soc. 125, 8446-8447 (2003).</li><li>Weiss, A., Haran, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-Dependent+Single-Molecule+Raman+Scattering+as+a+Probe+of+Surface+Dynamics.">Time-Dependent Single-Molecule Raman Scattering as a Probe of Surface Dynamics.</a> J. Phys. Chem. B. 105, 12348-12354 (2001).</li><li>Emory, S. R., Jensen, R. A., Wenda, T., Han, M., Nie, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Re-examining+the+origins+of+spectral+blinking+in+single-molecule+and+single-nanoparticle+SERS.">Re-examining the origins of spectral blinking in single-molecule and single-nanoparticle SERS.</a> Faraday Discuss. 132, 249-259 (2006).</li><li>Itoh, T., Iga, M., Tamaru, H., Yoshida, K., Biju, V., Ishikawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+evaluation+of+blinking+in+surface+enhanced+resonance+Raman+scattering+and+fluorescence+by+electromagnetic+mechanism.">Quantitative evaluation of blinking in surface enhanced resonance Raman scattering and fluorescence by electromagnetic mechanism.</a> J. Chem. Phys. 136, 024703 (2012).</li><li>Willets, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Super-resolution+imaging+of+SERS+hot+spots.">Super-resolution imaging of SERS hot spots.</a> Chem. Soc. Rev. 43, 3854-3864 (2014).</li><li>Dieringer, J. A., Lettan, R. B., Scheidt, K. A., Van Duyne, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Frequency+Domain+Existence+Proof+of+Single-Molecule+Surface-Enhanced+Raman+Spectroscopy.">A Frequency Domain Existence Proof of Single-Molecule Surface-Enhanced Raman Spectroscopy.</a> J. Am. Chem. Soc. 129, 16249-16256 (2007).</li><li>Cichos, F., von Borczyskowski, C., Orrit, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Power-law+intermittency+of+single+emitters.">Power-law intermittency of single emitters.</a> Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 12, 272-284 (2007).</li><li>Tang, J., Marcus, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+fluorescence+blinking+in+semiconductor+nanocrystal+quantum+dots.">Mechanisms of fluorescence blinking in semiconductor nanocrystal quantum dots.</a> J. Chem. Phys. 123, 054704 (2005).</li><li>Lee, P. C., Meisel, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorption+and+surface-enhanced+Raman+of+dyes+on+silver+and+gold+sols.">Adsorption and surface-enhanced Raman of dyes on silver and gold sols.</a> J. Phys. Chem. 86, 3391-3395 (1982).</li><li>Krichevsky, O., Bonnet, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+correlation+spectroscopy:+the+technique+and+its+applications.">Fluorescence correlation spectroscopy: the technique and its applications.</a> Rep. Prog. Phys. 65, 251-297 (2002).</li><li>Hess, S. T., Huang, S., Heikal, A. A., Webb, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+and+Chemical+Applications+of+Fluorescence+Correlation+Spectroscopy:+A+Review.">Biological and Chemical Applications of Fluorescence Correlation Spectroscopy: A Review.</a> Biochemistry. 41, 697-705 (2002).</li></ol>

ليس له علاقة بالكشف عن صاحب البلاغ.

من مفرق نانواجريجاتي الفضة، ينبعث SERS. وبالتالي، نحن بحاجة إلى إعداد نانواجريجاتيس بدلاً من الجسيمات النانوية الغروية، التي تغطيها مع الأنيونات سترات. تتشكل المجاميع الفضية من التمليح على الأثر التي تم إنشاؤها بواسطة إضافة بولي-L-يسين-NH3+ وهو أصل SERS، أو الكاتيونات نا+ من ك...

رامان المزودة بسطح نثر (SERS) هي حساسة للغاية رامان الطيفي من سطح معدن النبيلة. منذ الطيف رامان، يوفر معلومات مفصلة حول بنية جزيئية استناداً إلى مواقف الذروة الحادة، من خلال وسائط الذبذبات من المجموعات الوظيفية في الجزيئات، يمكن أن يحقق في المعلومات من جزيء واحد على سطح معدني استخدام SERS1،،من23. من نانواجريجاتي فضة مع أدسورباتي على مستوى جزيء واحد، يلاحظ إشارة وامض1،2،،من34،،من56، 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16، والطيف يتقلب1،2،3،4،،من56،،من78، 9،10،،من1112،،من1314. يمكن أن يكون الوميض الناجم عن جزيء واحد يتحرك عشوائياً داخل وخارج حقل (م) كهرومغناطيسية معززة مفترق نانواجريجاتي فضة نانومتر الحجم. ولذلك، يعتبر تطرف أدلة بسيطة للكشف عن جزيء واحد، بالمقارنة مع تقنية استخدام توزيع بواسون SERS و3،2،ثنائية-أكثر من17. بيد أن آليات تفصيلية من الطيف الوامض ومتقلبة، والتي قد تعتمد بشدة على سلوك الجزيئية على سطح Ag، لا تزال مثيرة للجدل.
في دراسات سابقة، تطرف SERS قد تم تحليلها باستخدام الدالة ترابط تلقائي، الذي يمكن حساب معامل الانتشار وتركيز الجزيئات تتحرك وخارجها تعزيز م ميدان12،13،14 . وعلاوة على ذلك، درجة انحراف المعياري تم تسويتها، الذي يمثل عدم الاستقرار في كثافة المجموع، مستمدة من صورة إشارة15مرة. بيد أن هذه النهج التحليلي قد يكون استناداً إلى سلوك جزيئات قليلة. وفي المقابل، في تصوير فائقة قرار تطرف SERS، يمكن أن يكون السلوك جزيء واحد في حقل م تعزيز حددت16. ومع ذلك، يمكن الحصول على هذه التقنيات هذه المعلمات فقط في حقل م معززة. ويمكن تمثيل سلوك عشوائي من جزيء واحد داخل مجموعة واسعة (على سبيل المثال، في تطرف SERS) كقانون قوة بدلاً من متوسط4،5،،من67،8 ،،من910،11، مماثلة للأسفار وامض من أشباه الموصلات واحد كم دوت (QD)18،19. باستخدام قوة القانون تحليل4،5،6،،من78،9،10،11، والسلوك الجزيئي ويمكن تقدير في مشرق الدولة (في مجال طب الطوارئ المعززة) والدولة الظلام10؛ هذا هو، يمكن تقدير سلوك الجزيء على كامل سطح الفضة.
لهذا الأسلوب، يتم نانواجريجاتيس الفضة الغروية المستخدمة4،5،،من67،،من89،10،11. وتظهر هذه نانواجريجاتيس مختلف نطاقات الرنين () مترجمة مأكل مثل الطحين السطحية التي تؤثر على الحقول الكهرومغناطيسية معززة بقوة عندما تكون متحمس عند أطوال موجية معينة. وهكذا، يمكن فورا الحصول على فضية نشطة SERS جسيمات نانوية موجودة في تعليق غرواني، وبعض البيانات. في حالة النانو البسيطة، التي لها أحجام محددة، والأشكال، والترتيبات، اعتماد LSPR SERS وامض يمكن إخفاء أخرى الاعتماد7؛ إلا وهي إذا تم استخدام نانوستروكتوري جيدة أو سيئة إلى LSPR، المعلمات سوف تكون ثابتة، وسوف تكون مخفية الاعتماد الأخرى لذلك. وقد استخدمت تحليل قانون الطاقة لاكتشاف الاعتماد المختلفة من SERS وامض من الفضة الغروية نانواجريجاتيس4،5،6،،من78، 9 , 10 , 11.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:639px;" width="638">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Silver nitrate, 99.8%</td>
			<td style="width:83px;">Wako</td>
			<td style="width:119px;">194-00832</td>
			<td style="width:211px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:227px;">Trisodium citrate dihydrate, 99. %</td>
			<td style="width:83px;">Wako</td>
			<td style="width:119px;">191-01785</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:227px;">Poly-L-lysine aqueous solution, 0.1%</td>
			<td style="width:83px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">P8920</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="116">
			<td height="116" style="height:116px;width:227px;">3,3&#39;-disulfopropylthiacyanine triethylamine</td>
			<td style="width:83px;">Hayashibara Biochemical Laboratories</td>
			<td style="width:119px;">NK-2703</td>
			<td>a kind of thiacyanine dyes</td>
		</tr>
		<tr height="116">
			<td height="116" style="height:116px;width:227px;">3,3&#39;-diethyl-5,5&#39;-dichloro-9-methylthiacarbocyanine iodine salt</td>
			<td style="width:83px;">Hayashibara Biochemical Laboratories</td>
			<td style="width:119px;">SMP-9</td>
			<td>a kind of thiacarobocyanine dyes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Sodium chloride, 99.5%</td>
			<td style="width:83px;">Wako</td>
			<td style="width:119px;">191-01665</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Dimroth condenser</td>
			<td style="width:83px;">Iwaki</td>
			<td style="width:119px;">61-9722-22</td>
			<td>perchased from AS ONE</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Magnetic stirrer</td>
			<td style="width:83px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">DC-420D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Oil bath</td>
			<td style="width:83px;">Advantech</td>
			<td style="width:119px;">OS-220</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Glass plate</td>
			<td style="width:83px;">Matsunami</td>
			<td style="width:119px;">S-1112</td>
			<td>Microscope slide</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Blower</td>
			<td style="width:83px;">Hozan</td>
			<td style="width:119px;">Z-288</td>
			<td>Air duster</td>
		</tr>
		<tr height="116">
			<td height="116" style="height:116px;width:227px;">Liquid blocker pen</td>
			<td style="width:83px;">Daido Sangyo</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:211px;">LIQUID BLOCKER (Super Pap Pen). Ready-to-use hydrophobic barrier pen designed for immunohistochemistry applications</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Inverted microscope</td>
			<td style="width:83px;">Olympus</td>
			<td style="width:119px;">IX-70</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Objective lens</td>
			<td style="width:83px;">Olympus</td>
			<td style="width:119px;">LCPlanFl 60&#215;</td>
			<td>NA 0.7</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Dark field condenser</td>
			<td style="width:83px;">Olympus</td>
			<td style="width:119px;">U-DCD</td>
			<td style="width:211px;">NA 0.8&#8211;0.92</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:227px;">Cooled digital CCD camera</td>
			<td style="width:83px;">Hamamatsu</td>
			<td style="width:119px;">ORCA-AG</td>
			<td style="width:211px;">controlled by software Aqua Cosmos</td>
		</tr>
		<tr height="59">
			<td height="59" style="height:59px;width:227px;">Software for the cooled digital CCD camera</td>
			<td style="width:83px;">Hamamatsu</td>
			<td style="width:119px;">AquaCosmos</td>
			<td style="width:211px;">used for also derivation of the time-profiles from the blinking spots in the video&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Color CCD camera</td>
			<td style="width:83px;">ELMO</td>
			<td style="width:119px;">TNC-C920</td>
			<td>not used for analysis</td>
		</tr>
		<tr height="59">
			<td height="59" style="height:59px;width:227px;">DPSS laser</td>
			<td style="width:83px;">RGB laser system</td>
			<td style="width:119px;">NovaPro532-75</td>
			<td style="width:211px;">&#955; = 532 nm; 
			60 mW (corresponds to a power density of 600 W/cm2)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Interference filter</td>
			<td style="width:83px;">Semrock</td>
			<td style="width:119px;">LL01-532-12.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Long pass filter</td>
			<td style="width:83px;">Semrock</td>
			<td style="width:119px;">BLP01-532R-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="59">
			<td height="59" style="height:59px;width:227px;">Software for the distinguishment and counting of the bright/dark events</td>
			<td style="width:83px;">home-maid</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>programmed by C++</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:227px;">Software for the fitting by a power law</td>
			<td style="width:83px;">LightStone</td>
			<td style="width:119px;">Origin6.1</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

observation and analysis of blinking surface-enhanced raman scattering

من جزيء واحد مفترق نانواجريجاتي فضة، يلاحظ الوميض رامان المزودة بسطح نثر (SERS). هنا، يقدم بروتوكول حول كيفية إعداد SERS-النشط الفضي نانواجريجاتي وتسجيل فيديو لبعض البقع وامض في الصورة المجهرية، وتحليل الإحصاءات وامض. في هذا التحليل، يستنسخ قانون سلطة التوزيعات الاحتمالية للأحداث مشرق بالنسبة إلى المدة التي ستستغرقها. التوزيعات الاحتمالية للأحداث المظلمة مزودة بقانون طاقة مع دالة آسيه. معلمات قانون الطاقة تمثل السلوك الجزيئي في الدول الساطعة والمعتمة على حد سواء. ويمكن تقدير نموذج عشوائي سيرا على الأقدام وسرعة الجزيء عبر كامل سطح الفضة. فإنه من الصعب تقدير حتى عند استخدام المتوسطات ومهام ترابط تلقائي، وتصوير SERS القرار فائقة. في المستقبل، تحليلات القانون السلطة ينبغي أن تقترن بالتصوير الطيفي، لأن أصول تطرف لا يمكن تأكيده بهذا الأسلوب تحليل وحدها.

من نانواجريجاتيس الفضي مع بولي-L-يسين أعدها بروتوكول 1.2، لاحظ البقع وامضة متعددة الألوان من SERS والمزودة بسطح الأسفار، كما هو مبين في الشكل 111. وفي المقابل، لوحظت رتابة البقع الملونة وامض من SERS نانواجريجاتيس الفضة مع جزيئات الصبغ أعدها بروتوكو...

Watch this Scientific Journal Video about Observation and Analysis of Blinking Surface-enhanced Raman Scattering at JoVE.com

Observation and Analysis of Blinking Surface-enhanced Raman Scattering

يصف هذا البروتوكول تحليل تطرف رامان المزودة بسطح التشتت بسبب المشي العشوائي لجزيء واحد على سطح فضة باستخدام قوانين السلطة.

المراقبة والتحليل من تطرف تشتت رامان المزودة بسطح

From a single molecule at a silver nanoaggregate junction, blinking surface-enhanced Raman scattering (SERS) is observed. Here, a protocol is presented on ...

observation-and-analysis-of-blinking-surface-enhanced-raman-scattering

Universidad de Cartagena UDEC

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Statistics

Chemistry

Unit 1

Summarizing and Visualizing Data

SCIENTISTS IN ACTION

7.3K Views.  Kwansei Gakuin University. يصف هذا البروتوكول تحليل تطرف رامان المزودة بسطح التشتت بسبب المشي العشوائي لجزيء واحد على سطح فضة باستخدام قوانين السلطة.

Video: Observation and Analysis of Blinking Surface-enhanced Raman Scattering

A Filter-based Surface Enhanced Raman Spectroscopic Assay for Rapid Detection of Chemical Contaminants

We demonstrate a method to fabricate highly sensitive surface-enhanced Raman spectroscopic (SERS) substrates using a filter syringe system that can be applied to the detection of various chemical contaminants. Silver nanoparticles (Ag NPs) are synthesized via reduction of silver nitrate by sodium citrate. Then the NPs are aggregated by sodium chloride to form nanoclusters that could be trapped in the pores of the filter membrane. A syringe is connected to the filter holder, with a filter membrane inside. By loading the nanoclusters into the syringe and passing through the membrane, the liquid goes through the membrane but not the nanoclusters, forming a SERS-active membrane. When testing the analyte, the liquid sample is loaded into the syringe and flowed through the Ag NPs coated membrane. The analyte binds and concentrates on the Ag NPs coated membrane. Then the membrane is detached from the filter holder, air dried and measured by a Raman instrument. Here we present the study of the volume effect of Ag NPs and sample on the detection sensitivity as well as the detection of 10 ppb ferbam and 1 ppm ampicillin using the developed assay.

A procedure for fabrication and performing the filter-based surface enhanced Raman spectroscopic (SERS) assay for the detection of chemical contaminants (i.e., pesticide ferbam and antibiotic ampicillin) is presented.

تعليق السطح القائم على تصفية المحسن رامان الطيفي الفحص للكشف السريع من الملوثات الكيميائية

We demonstrate a method to fabricate highly sensitive surface-enhanced Raman spectroscopic (SERS) substrates using a filter syringe system that can be ...

Preparation of Biopolymer Aerogels Using Green Solvents

Although the first reports on aerogels made by Kistler1 in the 1930s dealt with aerogels from both inorganic oxides (silica and others) and biopolymers (gelatin, agar, cellulose), only recently have biomasses been recognized as an abundant source of chemically diverse macromolecules for functional aerogel materials. Biopolymer aerogels (pectin, alginate, chitosan, cellulose, etc.) exhibit both specific inheritable functions of starting biopolymers and distinctive features of aerogels (80-99% porosity and specific surface up to 800 m2/g). This synergy of properties makes biopolymer aerogels promising candidates for a wide gamut of applications such as thermal insulation, tissue engineering and regenerative medicine, drug delivery systems, functional foods, catalysts, adsorbents and sensors. This work demonstrates the use of pressurized carbon dioxide (5 MPa) for the ionic cross linking of amidated pectin into hydrogels. Initially a biopolymer/salt dispersion is prepared in water. Under pressurized CO2 conditions, the pH of the biopolymer solution is lowered to 3 which releases the crosslinking cations from the salt to bind with the biopolymer yielding hydrogels. Solvent exchange to ethanol and further supercritical CO2 drying (10 - 12 MPa) yield aerogels. Obtained aerogels are ultra-porous with low density (as low as 0.02 g/cm3), high specific surface area (350 - 500 m2/g) and pore volume (3 - 7 cm3/g for pore sizes less than 150 nm).

A new way for the production of biopolymer-based aerogels by carbon dioxide (CO2) induced gelation is shown. The technique utilizes pressurized carbon dioxide (5 MPa) for the production of biopolymer hydrogels and supercritical CO2 (12 MPa) to convert gels into aerogels. The only solvents needed besides CO2 are water and ethanol.

إعداد BIOPOLYMER Aerogels عن طريق المذيبات الخضراء

Although the first reports on aerogels made by Kistler1 in the 1930s dealt with aerogels from both inorganic oxides (silica and others) and biopolymers ...

Measurement of Particle Size Distribution in Turbid Solutions by Dynamic Light Scattering Microscopy

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a technique used to measure the size distribution of polymer solutions or colloidal particles. Although this technique is widely used for the assessment of polymer solutions, it is difficult to measure the particle size in concentrated solutions due to the multiple scattering effect or strong light absorption. Therefore, the concentrated solutions should be diluted before measurement. Implementation of the confocal optical component in a dynamic light scattering microscope1 helps to overcome this barrier. Using such a microscopic system, both transparent and turbid systems can be analyzed under the same experimental setup without a dilution. As a representative example, a size distribution measurement of a temperature-responsive polymer solution was performed. The sizes of the polymer chains in an aqueous solution were several tens of nanometers at a temperature below the lower critical solution temperature (LCST). In contrast, the sizes increased to more than 1.0 &#181;m when above the LCST. This result is consistent with the observation that the solution turned turbid above the LCST.

A protocol for the direct measurement of particle size distribution in concentrated solutions using dynamic light scattering microscopy is presented.

قياس توزيع حجم الجسيمات في عكر حلول كتبها الإنارة الديناميكي التشتت المجهر

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a ...

A Novel Technique for Raman Analysis of Highly Radioactive Samples Using Any Standard Micro-Raman Spectrometer

A novel approach for the Raman measurement of nuclear materials is reported in this paper. It consists of the enclosure of the radioactive sample in a tight capsule that isolates the material from the atmosphere. The capsule can optionally be filled with a chosen gas pressurized up to 20 bars. The micro-Raman measurement is performed through an optical-grade quartz window. This technique permits accurate Raman measurements with no need for the spectrometer to be enclosed in an alpha-tight containment. It therefore allows the use of all options of the Raman spectrometer, like multi-wavelength laser excitation, different polarizations, and single or triple spectrometer modes. Some examples of measurements are shown and discussed. First, some spectral features of a highly radioactive americium oxide sample (AmO2) are presented. Then, we report the Raman spectra of neptunium oxide (NpO2) samples, the interpretation of which is greatly improved by employing three different excitation wavelengths, 17O doping, and a triple mode configuration to measure the anti-stokes Raman lines. This last feature also allows the estimation of the sample surface temperature. Finally, data that were measured on a sample from Chernobyl lava, where phases are identified by Raman mapping, are shown.

We present a technique for Raman spectroscopic analysis of highly radioactive samples compatible with any standard micro-Raman spectrometer, without any radioactive contamination of the instrument. We also show some applications using actinide compounds and irradiated fuel materials.

تقنية جديدة لتحليل رامان من العينات المشعة عالية عن طريق أي ستاندرد مايكرو رامان الطيفي

A novel approach for the Raman measurement of nuclear materials is reported in this paper. It consists of the enclosure of the radioactive sample in a ...

Raman and IR Spectroelectrochemical Methods as Tools to Analyze Conjugated Organic Compounds

In the presented work, two spectroelectrochemical techniques are discussed as tools for the analysis of the structural changes occurring in the molecule on the vibrational level of energy. Raman and IR spectroelectrochemistry can be used for advanced characterization of the structural changes in the organic electroactive compounds. Here, the step-by-step analysis by means of Raman and IR spectroelectrochemistry is shown. Raman and IR spectroelectrochemical techniques provide complementary information about structural changes occurring during an electrochemical process, i.e. allows for the investigation of redox processes and their products. The examples of IR and Raman spectroelectrochemical analysis are presented, in which the products of the redox reactions, both in solution and solid state, are identified.

A protocol of step-by-step Raman and IR spectroelectrochemical analysis is presented.

رامان وأساليب سبيكترويليكتروكهيميكال الأشعة تحت الحمراء كأدوات لتحليل المركبات العضوية مترافق

In the presented work, two spectroelectrochemical techniques are discussed as tools for the analysis of the structural changes occurring in the molecule ...

DNA-magnetic Particle Binding Analysis by Dynamic and Electrophoretic Light Scattering

Isolation of DNA using magnetic particles is a field of high importance in biotechnology and molecular biology research. This protocol describes the evaluation of DNA-magnetic particles binding via dynamic light scattering (DLS) and electrophoretic light scattering (ELS). Analysis by DLS provides valuable information on the physicochemical properties of particles including particle size, polydispersity, and zeta potential. The latter describes the surface charge of the particle which plays major role in electrostatic binding of materials such as DNA. Here, a comparative analysis exploits three chemical modifications of nanoparticles and microparticles and their effects on DNA binding and elution. Chemical modifications by branched polyethylenimine, tetraethyl orthosilicate and (3-aminopropyl)triethoxysilane are investigated. Since DNA exhibits a negative charge, it is expected that zeta potential of particle surface will decrease upon binding of DNA. Forming of clusters should also affect particle size. In order to investigate the efficiency of these particles in isolation and elution of DNA, the particles are mixed with DNA in low pH (~6), high ionic strength and dehydration environment. Particles are washed on magnet and then DNA is eluted by Tris-HCl buffer (pH = 8). DNA copy number is estimated using quantitative polymerase chain reaction (PCR). Zeta potential, particle size, polydispersity and quantitative PCR data are evaluated and compared. DLS is an insightful and supporting method of analysis that adds a new perspective to the process of screening of particles for DNA isolation.

This protocol describes the synthesis of magnetic particles and evaluation of their DNA-binding properties via dynamic and electrophoretic light scattering. This method focuses on monitoring changes in particle size, their polydispersity and zeta potential of particle surface which play major role in binding of materials such as DNA.

الحمض النووي-المغناطيسي الجسيمات ربط التحليل بتشتت الضوء الديناميكي والغرواني الكهربي

Isolation of DNA using magnetic particles is a field of high importance in biotechnology and molecular biology research. This protocol describes the ...

Resolving Water, Proteins, and Lipids from In Vivo Confocal Raman Spectra of Stratum Corneum through a Chemometric Approach

Development of this in vivo confocal Raman spectroscopic method enables the direct measurement of water, proteins, and lipids with depth resolution in human subjects. This information is very important for skin-related diseases and characterizing skin care product performance. This protocol illustrates a method for confocal Raman spectra collection and the subsequent analysis of the spectral dataset leveraging chemometrics. The goal of this method is to establish a standard protocol for data collection and provide general guidance for data analysis. Preprocessing (e.g., removal of outlier spectra) is a critical step when processing large datasets from clinical studies. As an example, we provide guidance based on prior knowledge of a dataset to identify the types of outliers and develop specific strategies to remove them. A principal component analysis is performed, and the loading spectra are compared with spectra from reference materials to select the number of components used in the final multivariate curve resolution (MCR) analysis. This approach is successful for extracting meaningful information from a large spectral dataset.

Here, we present a protocol for collection of confocal Raman spectra from human subjects in clinical studies combined with chemometric approaches for spectral outlier removal and the subsequent extraction of key features.

حل المياه والبروتينات والدهون من في فيفو الأطياف رامان البؤرية من الطبقة القرنية من خلال نهج قياس كيميائي

Development of this in vivo confocal Raman spectroscopic method enables the direct measurement of water, proteins, and lipids with depth resolution in ...

Application of Voltage in Dynamic Light Scattering Particle Size Analysis

Dynamic light scattering (DLS) is a common method for characterizing the size distribution of polymers, proteins, and other nano- and microparticles. Modern instrumentation permits measurement of particle size as a function of time and/or temperature, but currently there is no simple method for performing DLS particle size distribution measurements in the presence of applied voltage. The ability to perform such measurements would be useful in the development of electroactive, stimuli-responsive polymers for applications such as sensing, soft robotics, and energy storage. Here, a technique using applied voltage coupled with DLS and a temperature ramp to observe changes in aggregation and particle size in thermoresponsive polymers with and without electroactive monomers is presented. The changes in aggregation behavior observed in these experiments were only possible through the combined application of voltage and temperature control. To obtain these results, a potentiostat was connected to a modified cuvette in order to apply voltage to a solution. Changes in polymer particle size were monitored using DLS in the presence of constant voltage. Simultaneously, current data were produced, which could be compared with particle size data, to understand the relationship between current and particle behavior. The polymer poly(N-isopropylacrylamide) (pNIPAM) served as a test polymer for this technique, as pNIPAM's response to temperature is well-studied. Changes in the lower-critical solution temperature (LCST) aggregation behavior of pNIPAM and poly(N-isopropylacrylamide)-block-poly(ferrocenylmethyl methacrylate), an electrochemically active block-copolymer, in the presence of applied voltage are observed. Understanding the mechanisms behind such changes will be important when trying to achieve reversible polymer structures in the presence of applied voltage.

Here, a protocol to apply voltage to solution during dynamic light scattering particle size measurements with the intent to explore the effect of voltage and temperature changes on polymer aggregation is presented.

تطبيق الجهد في الضوء الديناميكي التشتت تحليل حجم الجسيمات

Dynamic light scattering (DLS) is a common method for characterizing the size distribution of polymers, proteins, and other nano- and microparticles. ...

Ultrafast Time-resolved Near-IR Stimulated Raman Measurements of Functional &#960;-conjugate Systems

Femtosecond time-resolved stimulated Raman spectroscopy is a promising method of observing the structural dynamics of short-lived transients with near infrared (near-IR) transitions, because it can overcome the low sensitivity of spontaneous Raman spectrometers in the near-IR region. Here, we describe technical details of a femtosecond time-resolved near-IR multiplex stimulated Raman spectrometer that we have recently developed. A description of signal generation and optimization, measurement, data acquisition, and calibration and correction of recorded data is provided as well. We present an application of our spectrometer to analyze the excited-state dynamics of &#946;-carotene in toluene solution. A C=C stretch band of &#946;-carotene in the second lowest excited singlet (S2) state and the lowest excited singlet (S1) state is clearly observed in the recorded time-resolved stimulated Raman spectra. The femtosecond time-resolved near-IR stimulated Raman spectrometer is applicable to the structural dynamics of &#960;-conjugate systems from simple molecules to complex materials.

Details of signal generation and optimization, measurement, data acquisition, and data handling for a femtosecond time-resolved near-IR stimulated Raman spectrometer are described. A near infrared stimulated Raman study on the excited-state dynamics of &#946;-carotene in toluene is shown as a representative application.

فائق السرعة الوقت حل بالقرب من الأشعة تحت الحمراء حفز اختبارات رامان من أنظمة وظيفية مشبهة

Femtosecond time-resolved stimulated Raman spectroscopy is a promising method of observing the structural dynamics of short-lived transients with near ...

Preparation of Nanoparticles for ToF-SIMS and XPS Analysis

Nanoparticles have gained increasing attention in recent years due to their potential and application in different fields including medicine, cosmetics, chemistry, and their potential to enable advanced materials. To effectively understand and regulate the physico-chemical properties and potential adverse effects of nanoparticles, validated measurement procedures for the various properties of nanoparticles need to be developed. While procedures for measuring nanoparticle size and size distribution are already established, standardized methods for analysis of their surface chemistry are not yet in place, although the influence of the surface chemistry on nanoparticle properties is undisputed. In particular, storage and preparation of nanoparticles for surface analysis strongly influences the analytical results from various methods, and in order to obtain consistent results, sample preparation must be both optimized and standardized. In this contribution, we present, in detail, some standard procedures for preparing nanoparticles for surface analytics. In principle, nanoparticles can be deposited on a suitable substrate from suspension or as a powder. Silicon (Si) wafers are commonly used as substrate, however, their cleaning is critical to the process. For sample preparation from suspension, we will discuss drop-casting and spin-coating, where not only the cleanliness of the substrate and purity of the suspension but also its concentration play important roles for the success of the preparation methodology. For nanoparticles with sensitive ligand shells or coatings, deposition as powders is more suitable, although this method requires particular care in fixing the sample.

A number of different procedures for preparing nanoparticles for surface analysis are presented (drop casting, spin coating, deposition from powders, and cryofixation). We discuss the challenges, opportunities, and possible applications of each method, particularly regarding the changes in the surface properties caused by the different preparation methods.

إعداد الجسيمات النانوية لتحليل TOF-SIMS و XPS

Nanoparticles have gained increasing attention in recent years due to their potential and application in different fields including medicine, cosmetics, ...