Transcript Katarzyna Winkler

SEMINARIUM W RAMACH PROJEKTU „Kwantowe nanostruktury półprzewodnikowe
do zastosowań w biologii i medycynie - Rozwój i komercjalizacja nowej generacji urządzeń
diagnostyki molekularnej opartych o nowe polskie przyrządy półprzewodnikowe. ”
mgr inż. Katarzyna Winkler
Nowe złote mikro-cząstki do zastosowań w SERS
27. 01. 2011 r. (czwartek), godz. 10:30
Aula IChF PAN, W-wa, ul. Kasprzaka 44/52
Instytut
Chemii
Fizycznej
PAN
Nowe podłoża do SERS
 Osadzenie złotych nanocząstek na substracie1
 Wzrost nanocząstek w różnych roztworach wzrostowych
 A: HAuCl4 + kwas merkaptobursztynowy
 B: HAuCl4 + kwas askorbinowy + CTAB + PVP
 C: HAuCl4 + hydroksyloamina
P-391217 „Metoda pokrywania powierzchni nanocząstkami”; Maciej Paszewski, Marcin Fiałkowski,
Ewelina Kalwarczyk, Tomasz Kalwarczyk, Katarzyna Winkler
1
2 / 10
Instytut Chemii Fizycznej PAN
Kontrola kształtu mikro-kwiatów składem mieszaniny reakcyjnej
HAuCl4 : NH2OH (cNH2OH = 0.5 mM)
3 / 10
a) 3:8
b) 5:8
c) 7:8
d) 9:8
Instytut Chemii Fizycznej PAN
Kontrola kształtu mikro-kwiatów czasem
 Powstające mikro-kwiaty zbudowane są początkowo z ostrych blaszek
 W wyniku procesu wygładzania tworzą się zaokrąglone krawędzie
Nukleacja
4 / 10
Wzrost
autokatalityczny
Wygładzanie
Instytut Chemii Fizycznej PAN
Otrzymywanie porowatych złotych pokryć
Dla lepszych właściwości mechanicznych:
 chropowaty substrat,
 długi czas sedymentacji mikro-cząstek.
5 / 10
Instytut Chemii Fizycznej PAN
6 / 10
Instytut Chemii Fizycznej PAN
Zastosowanie w SERS
 wysokie współczynniki wzmocnienia (standardowo: 106)
 dobra powtarzalność zarówno w obrębie jednej platformy, jak i dla wielu,
odrębnie przygotowanych platform
 granica detekcji na poziomie 10-9 M
 zastosowanie do identyfikacji analitów chemicznych i biologicznych
 kwas p-merkaptobenzoesowy
 aminokwasy (Ala, Gly, Thr)
 neuroprzekaźniki: melatonina, oktopamina , dopamina
 wirusy (całe molekuły wirusa lambda)
7 / 10
Instytut Chemii Fizycznej PAN
Zastosowanie w SERS
Powtarzalność widm uzyskanych z kilku,
odrębnie przygotowanych, powierzchni.
8 / 10
Widmo faga lambda zaadsorbowanego na
złotych mikro-kwiatach.
Instytut Chemii Fizycznej PAN
Zalety podłóż dekorowanych mikro-kwiatami
 tanie i łatwe do wykonania
 możliwa kontrola kształtu mikro-kwiatów oraz stopnia pokrycia nimi podłoża
 bardzo dobre i powtarzalne substraty do SERS
 green chemistry
Plany
 osadzanie mikro-kwiatów na GaN-owych szkieletach lub innych chropowatych
podłożach
 synteza mikro-kwiatów bimetalicznych (Au/Ag)
 napylanie warstwą Au lub Au/Ag
9 / 10
Instytut Chemii Fizycznej PAN
Podziękowania
 prof. dr hab. Robert Hołyst
 dr hab. Marcin Fiałkowski
 dr Agnieszka Kamińska
 mgr Tomasz Wojciechowski (IF PAN)
Dziękuję za uwagę!
10 / 10
Instytut Chemii Fizycznej PAN
EDX: Energy-dispersive X-ray spectroscopy
 sprawdzono skład pierwiastkowy wybranego fragmentu powierzchni
 nasza powierzchnia nie wymaga dodatkowego czyszczenia przed użyciem!
Instytut Chemii Fizycznej PAN
EDX: Energy-dispersive X-ray spectroscopy
Instytut Chemii Fizycznej PAN
Gold flowers in literature
1
 Not only mono- but also bimetallic
flowers are obtained
 Typically synthesised in the
solutions containing gold salts,
reducing
agents,
buffers,
and
additional factors
 Many reagents, like polianiline,1
chitosan,2 surfactants3 or DNA4 are
utilized to form ragged, flower-like
gold particles.
 Mechanical way: self-assembling of
nanoparticles into nanoflowers by a
centrifuging process.5
2
3
4
5
20 nm
1
200 nm
Langmuir, 24, 2008, 4607-4614
J. Phys. Chem. C, 112, 29, 2008, 10759
3 Langmuir, 26, 8, 2010, 5876–5881
4 Nano Lett., 10, 2010, 1886—1891
5 Colloids and Surfaces A, 312, 2008, 148–153
2