借助二维“三明治”化合物清楚地能看到分子吗?

莱斯大学研究人员开发的钼-硫-硒化合物,具有单分子层结构,它的非金属性质有助于减少信号中的背景噪声。

模型展示的葡萄糖中的电荷分布。

《纳米尺度》杂志报道,美国莱斯大学的研究人员发现,一种由钼、硫和硒构成的“三明治”Janus化合物,有望成为高效的通用平台:可通过表面增强拉曼光谱(SERS)提高生物分子的检测效果。

研究人员用葡萄糖测试了化合物的性能,发现它能将拉曼增强因子提高约10万倍。这几乎可以与2D基质的最高增强因子相媲美。

SERS是一种比较成熟的技术,主要用于检测、识别低浓度或单个分子。SERS可以检出体液中的纳米级蛋白质,帮助医生确定治疗方案。然而,金属SERS介质经常引发强烈的背景噪声。

莱斯大学开发的新化合物是非金属性的。材料学家、项目首席研究员Jun Lou说:“这项研究的目的是解决目标分子信号强度的强化问题。我们希望弄清楚,它能否从背景噪音中脱颖而出?”

利用化学气相沉积法,Lou的团队制备了钼、硫和硒构成的Janus化合物。在化合物中,钼原子层位于中间,硫原子层和硒原子层分居两侧。层间电负性的差异使其成为SERS技术的“超级明星”。

论文作者Shuai Jia说:“上层的硫和底层的硒之间产生的偶极子落在平面之外,形成超出化合物几纳米的电场。电场与靠近的分子产生相互作用,增强了它们的振动强度,使其能够被检测技术探测到。”

研究人员指出,用新化合物进行的测试也检测到了神经递质分子多巴胺,并且对其他分子有感应性的几率也很高。Lou说:“新化合物还有改进空间。我们正在尝试将其与金属纳米颗粒混合,以进一步增强偶极子的强度。”

版权声明:本文由科界平台原创编译,中文内容仅供参考,一切内容以英文原版为准。转载请注明来源科技工作者之家—科界App。