SEMINARIUM SPRAWOZDAWCZE ICHF 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. ”

dr Volodymyr SashukZadanie 17

25 października 2012 r. godz. 09:30Aula IChF PAN, W-wa, ul. Kasprzaka 44/52

Instytut Chemii Fizycznej PAN

Au

Ag

metal

podłoże

analizowane molekuły

Powierzchnia złota musi być odpowiednio „chropowata”

CelPlatformy SERS

nm

Metoda

1. Mikro-kwiatki

2. Nanocząstki

200 nm

Mikro-kwiatki

3 NH2OH·HCl + 4HAuCl4 + 3 H2O → 3 HNO2 + 4 Au0 + 19 HCl

Zgłoszenie patentowe P- 392222

Mikro-kwiatki: kontrola morfologii

Kontrola kształtu poprzez przez skład molowy sól złota : reduktor

3:8

7:8

5:8

9:8

Kontrola kształtu przez czas zanurzenia

krótki czas ( 10 min.) długi czas ( 24 h)

Mikro-kwiatki: kontrola morfologii

Możliwość modyfikacji różnych podłoży

szkło GaN

ITO aluminium

Mikro-kwiatki: podłoża

Mikro-kwiatki: platforma SERS

Kwas p-merkaptobenzoesowy

Mikro-kwiatki: platforma SERS

Wzmocnienie: do 106

C – cytozynaG – guaninaA – adenozynaT – tymina

Mikro-kwiatki: platforma SERS

bakteriofag

Nanocząstki: synteza

NH2

NH2

NH2

H2N

H2NH2N

H2N H2NH2N

H2NH2N

NH2NH2NH2NH2NH2

Au

HS NCl

HS

(TMA)

(UDT)

SSS

S

SSS S

SS

SS

SSSS

Au

OO

Me4N

O

O

OO

O

O

Me4N

Me4NMe4N

HS O

O

Me4N

HS (UDT)

(MUA)

SSS

S

SSS S

SS

SS

SSSS

Au

N

N

NN

Cl

Cl

ClCl

Roztwór wodny dodatnio naładowanych nanocząstek

oraz soli nieorganicznej (NaCl, ~2 M)

Zgłoszenie patentowe P- 391217

niskie stężenie soli

wysokie stężenie soli

Sposób nakładania nanocząstek: Wysalanie

Sposób nakładania nanocząstek: samoorganizacja na granicy faz

Sposób nakładania nanocząstek: samoorganizacja na granicy faz

H2O

nanocząstkiCH2Cl2

time

Monowarstwa nanocząstek

compression

H2OH2O

Technika Langmuir-Blodgett

barierki

Monowarstwananocząstek

Sposób nakładania nanocząstek: samoorganizacja na granicy faz

H2O

Zdjęcie płytki szklanejpokrytej monowarstwą nanocząstek

Zdjęcie SEM podłoża pokrytegomonowarstwą nanocząstek

automatycznie

Zgłoszenie patentowe P- 393843

200 nm

a) b)

Nanocząstki: platforma SERS

Usunięcie „organiki”

Kwas p-merkaptobenzoesowy

Wzmocnienie: 102

Plany: detekcja substancji biologicznych

Wiązania kowalencyjne

S S S S S S S S

podłoże

metal

warstwa tioli

substancja biologiczna

wiązanie kowalencyjne

S S S S S S S S

Interakcje elektrostatyczne

podłoże

metal

warstwa tioli

substancja biologiczna

oddziaływania niekowalencyjne

Plany: detekcja substancji biologicznych

• Dispersing NP monolayer in MeOH• Zeta-potential measurment Qef = 4πεrε0ζR

Qef = 4,3 e

Qpokrycia = 5.4x10-3C/m2

SSS

S

SSS S

SS

SS

SSSS

Au

N

N

NN

Cl

Cl

ClCl

Plany: detekcja substancji biologicznych

Instytut Chemii Fizycznej PAN

Prof. Marcin FiałkowskiMs. Katarzyna Winkler Dr. Volodymyr SashukDr. Agnieszka KamińskaDr. Maciej PaszewskiMs. Ewelina KalwarczykDr. Tomasz KalwarczykDr. Tomasz Wojciechowski (IF PAN)Prof. Robert Hołyst