Name: Advancing SERS Technology: Au@Carbon Dot Nanoprobes for Label-Free Analysis and Imaging (Video) | JoVE
Uploaded: 2023-06-09T12:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Advancing SERS Technology: Au@Carbon Dot Nanoprobes for Label-Free Analysis and Imaging at JoVE.com

इस काम को चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (32071399 और 62175071), गुआंगज़ौ के विज्ञान और प्रौद्योगिकी कार्यक्रम (2019050001), गुआंग्डोंग बेसिक और एप्लाइड बेसिक रिसर्च फाउंडेशन (2021 ए 1515011988), और ओपन फाउंडेशन ऑफ द ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक साइंस एंड टेक्नोलॉजी फॉर मेडिसिन (फ़ुज़ियान नॉर्मल यूनिवर्सिटी), शिक्षा मंत्रालय, चीन (JYG2009) द्वारा समर्थित किया गया था।

1. Au@CDs का निर्माण
नोट: चित्रा 1 Au@CDs के लिए एक निर्माण प्रक्रिया दिखाता है।
<ol><li>एक विशिष्ट हाइड्रोथर्मल उपचार प्रक्रिया18 के माध्यम से साइट्रिक एसिड (सीए) और गैलिक एसि...

Label-Free SERS Analysis: Au@Carbon Dot Nanoprobes for Molecular Fingerprinting

<ol>
	<li>Zenobi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-cell+metabolomics:+analytical+and+biological+perspectives.">Single-cell metabolomics: analytical and biological perspectives.</a> Science. 342 (6163), 1243259 (2013).</li><li>Dong, C., 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=Simultaneous+visualization+of+dual+intercellular+signal+transductions+via+SERS+imaging+of+membrane+proteins+dimerization+on+single+cells.">Simultaneous visualization of dual intercellular signal transductions via SERS imaging of membrane proteins dimerization on single cells.</a> ACS Nano. 16 (9), 14055-14065 (2022).</li><li>Lane, L. A., Qian, X., 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=SERS+nanoparticles+in+medicine:+from+label-free+detection+to+spectroscopic+tagging.">SERS nanoparticles in medicine: from label-free detection to spectroscopic tagging.</a> Chemical Reviews. 115 (19), 10489-10529 (2015).</li><li>Langer, J., 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=Present+and+future+of+surface-enhanced+Raman+scattering.">Present and future of surface-enhanced Raman scattering.</a> ACS Nano. 14 (1), 28-117 (2020).</li><li>Zong, C., 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=Surface-enhanced+Raman+spectroscopy+for+bioanalysis:+reliability+and+challenges.">Surface-enhanced Raman spectroscopy for bioanalysis: reliability and challenges.</a> Chemical Reviews. 118 (10), 4946-4980 (2018).</li><li>Jiang, X., 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=Surface-enhanced+Raman+scattering-based+sensing+in+vitro:+facile+and+label-free+detection+of+apoptotic+cells+at+the+single-cell+level.">Surface-enhanced Raman scattering-based sensing in vitro: facile and label-free detection of apoptotic cells at the single-cell level.</a> Analytical Chemistry. 85 (5), 2809-2816 (2013).</li><li>Qi, G., Diao, X., Hou, S., Kong, J., Jin, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free+SERS+detection+of+protein+damage+in+organelles+under+electrostimulation+with+2D+AuNPs-based+nanomembranes+as+substrates.">Label-free SERS detection of protein damage in organelles under electrostimulation with 2D AuNPs-based nanomembranes as substrates.</a> Analytical Chemistry. 94 (43), 14931-14937 (2022).</li><li>Wang, J., 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=Trimer+structures+formed+by+target-triggered+AuNPs+self-assembly+inducing+electromagnetic+hot+spots+for+SERS-fluorescence+dual-signal+detection+of+intracellular+miRNAs.">Trimer structures formed by target-triggered AuNPs self-assembly inducing electromagnetic hot spots for SERS-fluorescence dual-signal detection of intracellular miRNAs.</a> Biosensors and Bioelectronics. 224, 115051 (2023).</li><li>Z&#780;ivanovic&#769;, V., Milewska, A., Leosson, K., Kneipp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+structure+and+interactions+of+lipids+in+the+outer+membrane+of+living+cells+based+on+surface-enhanced+Raman+scattering+and+liposome+models.">Molecular structure and interactions of lipids in the outer membrane of living cells based on surface-enhanced Raman scattering and liposome models.</a> Analytical Chemistry. 93 (29), 10106-10113 (2021).</li><li>Cong, L., 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=Microfluidic+droplet-SERS+platform+for+single-cell+cytokine+analysis+via+a+cell+surface+bioconjugation+strategy.">Microfluidic droplet-SERS platform for single-cell cytokine analysis via a cell surface bioconjugation strategy.</a> Analytical Chemistry. 94 (29), 10375-10383 (2022).</li><li>Tan, Z., Zhu, C., Han, L., Liao, X., Wang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SERS+and+dark-field+scattering+dual-mode+detection+of+intracellular+hydrogen+peroxide+using+biocompatible+Au@+COF+nanosensor.">SERS and dark-field scattering dual-mode detection of intracellular hydrogen peroxide using biocompatible Au@ COF nanosensor.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 373, 132770 (2022).</li><li>Pan, X. T., 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=Super-long+SERS+active+single+silver+nanowires+for+molecular+imaging+in+2D+and+3D+cell+culture+models.">Super-long SERS active single silver nanowires for molecular imaging in 2D and 3D cell culture models.</a> Biosensors. 12 (10), 875 (2022).</li><li>Liu, Z., 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=A+two-dimensional+fingerprint+nanoprobe+based+on+black+phosphorus+for+bio-SERS+analysis+and+chemo-photothermal+therapy.">A two-dimensional fingerprint nanoprobe based on black phosphorus for bio-SERS analysis and chemo-photothermal therapy.</a> Nanoscale. 10 (39), 18795-18804 (2018).</li><li>Bruzas, I., Lum, W., Gorunmez, Z., Sagle, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+surface-enhanced+Raman+spectroscopy+(SERS)+substrates+for+lipid+and+protein+characterization:+sensing+and+beyond.">Advances in surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) substrates for lipid and protein characterization: sensing and beyond.</a> Analyst. 143 (17), 3990-4008 (2018).</li><li>Li, D., 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=SERS+analysis+of+carcinoma-associated+fibroblasts+in+a+tumor+microenvironment+based+on+targeted+2D+nanosheets.">SERS analysis of carcinoma-associated fibroblasts in a tumor microenvironment based on targeted 2D nanosheets.</a> Nanoscale. 12 (3), 2133-2141 (2020).</li><li>Fei, X., 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=Synthesis+of+Au+NP@MoS2quantum+dots+core@shell+nanocomposites+for+SERS+bio-analysis+and+label-free+bio-imaging.">Synthesis of Au NP@MoS2quantum dots core@shell nanocomposites for SERS bio-analysis and label-free bio-imaging.</a> Materials. 10 (6), 650 (2017).</li><li>Li, Y., 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=Rapid+label-free+SERS+detection+of+foodborne+pathogenic+bacteria+based+on+hafnium+ditelluride-Au+nanocomposites.">Rapid label-free SERS detection of foodborne pathogenic bacteria based on hafnium ditelluride-Au nanocomposites.</a> Journal of Innovative Optical Health Sciences. 13 (5), 2041004 (2020).</li><li>Jin, J., 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=Precisely+controllable+core-shell+Ag@+carbon+dots+nanoparticles:+application+to+in+situ+super-sensitive+monitoring+of+catalytic+reactions.">Precisely controllable core-shell Ag@ carbon dots nanoparticles: application to in situ super-sensitive monitoring of catalytic reactions.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 8 (41), 27956-27965 (2016).</li><li>Luo, P., Li, C., Shi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+gold@+carbon+dots+composite+nanoparticles+for+surface+enhanced+Raman+scattering.">Synthesis of gold@ carbon dots composite nanoparticles for surface enhanced Raman scattering.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 14 (20), 7360-7366 (2012).</li><li>Li, L., 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=Accurate+SERS+monitoring+of+the+plasmon+mediated+UV/visible/NIR+photocatalytic+and+photothermal+catalytic+process+involving+Ag@carbon+dots.">Accurate SERS monitoring of the plasmon mediated UV/visible/NIR photocatalytic and photothermal catalytic process involving Ag@carbon dots.</a> Nanoscale. 13 (2), 1006-1015 (2021).</li><li>Wang, X., 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=Reduced+state+carbon+dots+as+both+reductant+and+stabilizer+for+the+synthesis+of+gold+nanoparticles.">Reduced state carbon dots as both reductant and stabilizer for the synthesis of gold nanoparticles.</a> Carbon. 64, 499-506 (2013).</li><li>Zhu, M., 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=Physicochemical+properties+determine+nanomaterial+cellular+uptake,+transport,+and+fate.">Physicochemical properties determine nanomaterial cellular uptake, transport, and fate.</a> Accounts of Chemical Research. 46 (3), 622-631 (2013).</li><li>Li, L., 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=SERS+monitoring+of+photoinduced-enhanced+oxidative+stress+amplifier+on+Au@+carbon+dots+for+tumor+catalytic+therapy.">SERS monitoring of photoinduced-enhanced oxidative stress amplifier on Au@ carbon dots for tumor catalytic therapy.</a> Light: Science &amp; Applications. 11 (1), 286 (2022).</li><li>Fiori, F., 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=Highly+photostable+carbon+dots+from+citric+acid+for+bioimaging.">Highly photostable carbon dots from citric acid for bioimaging.</a> Materials. 15 (7), 2395 (2022).</li><li>Chen, X., 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=Preparation+of+carbon+dots-based+nanoparticles+and+their+research+of+bioimaging+and+targeted+antitumor+therapy.">Preparation of carbon dots-based nanoparticles and their research of bioimaging and targeted antitumor therapy.</a> Journal of Biomedical Materials Research. Part B, Applied Biomaterials. 110 (1), 220-228 (2022).</li><li>Chen, M., 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=Red,+green,+and+blue+light-emitting+carbon+dots+prepared+from+gallic+acid+for+white+light-emitting+diode+applications.">Red, green, and blue light-emitting carbon dots prepared from gallic acid for white light-emitting diode applications.</a> Nanoscale Advances. 4 (1), 14-18 (2022).</li><li>Byram, C., Moram, S. S. B., Shaik, A. K., Soma, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Versatile+gold+based+SERS+substrates+fabricated+by+ultrafast+laser+ablation+for+sensing+picric+acid+and+ammonium+nitrate.">Versatile gold based SERS substrates fabricated by ultrafast laser ablation for sensing picric acid and ammonium nitrate.</a> Chemical Physics Letters. 685, 103-107 (2017).</li><li>Efrima, 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=Understanding+SERS+of+bacteria.">Understanding SERS of bacteria.</a> Journal of Raman Spectroscopy. 40 (3), 277-288 (2009).</li><li>Movasaghi, Z., Rehman, S., Rehman, I. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raman+spectroscopy+of+biological+tissues.">Raman spectroscopy of biological tissues.</a> Applied Spectroscopy Reviews. 42 (5), 493-541 (2007).</li><li>Mushtaq, A., 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=Surface-enhanced+Raman+spectroscopy+(SERS)+for+monitoring+colistin-resistant+and+susceptible+E.+coli+strains.">Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) for monitoring colistin-resistant and susceptible E. coli strains.</a> Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 278, 121315 (2022).</li><li>Mosier-Boss, P. A., Sorensen, K. C., George, R. D., Obraztsova, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SERS+substrates+fabricated+using+ceramic+filters+for+the+detection+of+bacteria.">SERS substrates fabricated using ceramic filters for the detection of bacteria.</a> Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 153, 591-598 (2016).</li><li>Zhang, P., 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=Dynamic+insights+into+increasing+antibiotic+resistance+in+Staphylococcus+aureus+by+label-free+SERS+using+a+portable+Raman+spectrometer.">Dynamic insights into increasing antibiotic resistance in Staphylococcus aureus by label-free SERS using a portable Raman spectrometer.</a> Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 273, 121070 (2022).</li><li>Li, J. F., Zhang, Y. J., Ding, S. Y., Panneerselvam, R., Tian, Z. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Core-shell+nanoparticle-enhanced+Raman+spectroscopy.">Core-shell nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy.</a> Chemical Reviews. 117 (7), 5002-5069 (2017).</li><li>Bodelon, G., Montes-Garcia, V., Perez-Juste, J., Pastoriza-Santos, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface-enhanced+Raman+scattering+spectroscopy+for+label-free+analysis+of+P.+aeruginosa+quorum+sensing.">Surface-enhanced Raman scattering spectroscopy for label-free analysis of P. aeruginosa quorum sensing.</a> Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 8, 143 (2018).</li><li>Weiss, R., 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=Surface-enhanced+Raman+spectroscopy+of+microorganisms:+limitations+and+applicability+on+the+single-cell+level.">Surface-enhanced Raman spectroscopy of microorganisms: limitations and applicability on the single-cell level.</a> Analyst. 144 (3), 943-953 (2019).</li><li>Oliveira, K., 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=Multiplex+SERS+phenotyping+of+single+cancer+cells+in+microdroplets.">Multiplex SERS phenotyping of single cancer cells in microdroplets.</a> Advanced Optical Materials. 11 (1), 2201500 (2023).</li><li>Ho, C. 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=Rapid+identification+of+pathogenic+bacteria+using+Raman+spectroscopy+and+deep+learning.">Rapid identification of pathogenic bacteria using Raman spectroscopy and deep learning.</a> Nature Communications. 10 (1), 4927 (2019).</li><li>Spedalieri, C., Kneipp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+enhanced+Raman+scattering+for+probing+cellular+biochemistry.">Surface enhanced Raman scattering for probing cellular biochemistry.</a> Nanoscale. 14 (14), 5314-5328 (2022).</li><li>Weng, S. Y., 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=Highly+sensitive+and+reliable+detection+of+microRNA+for+clinically+disease+surveillance+using+SERS+biosensor+integrated+with+catalytic+hairpin+assembly+amplification+technology.">Highly sensitive and reliable detection of microRNA for clinically disease surveillance using SERS biosensor integrated with catalytic hairpin assembly amplification technology.</a> Biosensors &amp; Bioelectronics. 208, 114236 (2022).</li><li>Wang, J. W., 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=Target-triggered+nanomaterial+self-assembly+induced+electromagnetic+hot-Spot+Generation+for+SERS-fluorescence+dual-mode+in+situ+monitoring+MiRNA-guided+phototherapy.">Target-triggered nanomaterial self-assembly induced electromagnetic hot-Spot Generation for SERS-fluorescence dual-mode in situ monitoring MiRNA-guided phototherapy.</a> Analytical Chemistry. 93 (41), 13755-13764 (2021).</li></ol>

सारांश में, 2.1 एनएम के अल्ट्राथिन सीडी शेल वाले Au@CDs सफलतापूर्वक निर्मित किए गए हैं। नैनोकम्पोजिट ्स शुद्ध एयू एनपी की तुलना में बेहतर एसईआरएस संवेदनशीलता दिखाते हैं। इसके अलावा, Au@CDs प्रजनन क्षमता और दीर?...

सेलुलर विषमता को प्रकट करने और सेल की व्यापक स्थिति का आकलन करने के अध्ययन के लिए एकल-कोशिका विश्लेषण आवश्यक है। माइक्रोएन्वायरमेंट के लिए सेल की त्वरित प्रतिक्रिया भी एकल-सेल विश्लेषण1 की गारंटी देती है। हालांकि, वर्तमान तकनीकों की कुछ सीमाएं हैं। प्रतिदीप्ति का पता लगाने को एकल-कोशिका विश्लेषण पर लागू किया जा सकता है, लेकिन यह कम संवेदनशीलता से सीमित है। अन्य चुनौतियां कोशिकाओं की जटिल प्रतिदीप्ति पृष्ठभूमि औरदीर्घकालिक विकिरण 2 के तहत प्रतिदीप्ति फोटोब्लीचिंग से उत्पन्न होती हैं। सरफेस-एन्हांस्ड रमन स्कैटरिंग (एसईआरएस) अपने फायदों के कारण एकल-सेल विश्लेषण के संदर्भ में अर्हता प्राप्त कर सकता है, जिसमें (1) आंतरिक आणविक फिंगरप्रिंट जानकारी और तात्कालिक स्थिति को प्रतिबिंबित करना, (2) अल्ट्राहाई सतह संवेदनशीलता, (3) सुविधाजनक मल्टीप्लेक्स डिटेक्शन, (4) उच्च फोटोस्टेबिलिटी, (5) तुलनात्मक विश्लेषण के लिए पहचान की मात्रा निर्धारित की जा सकती है, (6) एनआईआर तरंग दैर्ध्य उत्तेजना के साथ सेलुलर ऑटोफ्लोरेसेंस से बचना, (7) सेलुलर जलीय में पता लगाना किया जा सकता है। पर्यावरण, और (8) पहचान को सेल 3,4,5 के भीतर एक विशिष्ट क्षेत्र में निर्देशित किया जा सकता है।
एक मौलिक घटना के रूप में एसईआरएस को समझने के लिए दो व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त तंत्र हैं: विद्युत चुम्बकीय वृद्धि (ईएम) एक प्रमुख कारण के रूप में और रासायनिक वृद्धि (सीएम)। ईएम रोमांचक क्षेत्र की दी गई आवृत्ति में, विद्युत चुम्बकीय तरंगों द्वारा संचालित सामूहिक इलेक्ट्रॉनों के दोलन को संदर्भित करता है जब घटना प्रकाश की आवृत्ति धातु में घूमने वाले मुक्त इलेक्ट्रॉनों की आवृत्ति से मेल खाती है, जिससे सतह प्लास्मोन अनुनाद (एसपीआर) को जन्म मिलता है। जब स्थानीयकृत एसपीआर (एलएसपीआर) धातु नैनोकणों (एनपी) पर घटना लेजर अतिक्रमण के माध्यम से होता है, तो यह घटना प्रकाश के अनुनाद अवशोषण या प्रकीर्णन की ओर जाता है। नतीजतन, धातु एनपी की सतह विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र तीव्रता को दो से पांच आदेशों तक बढ़ाया जा सकताहै। हालांकि, एसईआरएस में भारी वृद्धि की कुंजी एक धातु एनपी नहीं है, बल्कि दो एनपी के बीच का अंतर है, जो हॉट स्पॉट बनाता है। सीएम दो पक्षों से उत्पन्न होता है, जिसमें (1) लक्ष्य अणुओं और धातु एनपी के बीच बातचीत और (2) लक्ष्य अणु धातु एनपी 4,5 से इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने में सक्षम होते हैं। अधिक विस्तृत विवरण इन समीक्षा लेख 4,5 में पाया जा सकता है। जीवित कोशिकाओं में एसईआरएस बायोसेंसिंग और इमेजिंग के लिए कई आशाजनक तरीकों को पिछले साहित्य में प्रस्तुत किया गया है, उदाहरण के लिए, एपोप्टोटिक कोशिकाओं6, ऑर्गेनेल7 में प्रोटीन, इंट्रासेल्युलर एमआईआरएनए8, सेलुलर लिपिड झिल्ली, 9साइटोकिन्स10, और जीवित कोशिकाओं में मेटाबोलाइट्स11, साथ ही साथ कॉन्फोकल एसईआरएस इमेजिंग2 द्वारा कोशिकाओं की पहचान और निगरानी। 11,12,13. दिलचस्प बात यह है कि लेबल-मुक्त एसईआरएस एसईआरएस का अनूठा लाभ प्रस्तुत करता है, जो आंतरिक आणविक स्पेक्ट्रा5 का वर्णन कर सकता है।
लेबल-मुक्त एसईआरएस के लिए एक प्रमुख मुद्दा एक तर्कसंगत और विश्वसनीय सब्सट्रेट है। विशिष्ट एसईआरएस सब्सट्रेट महान धातु एनपी हैं क्योंकि उनकी बहुतअधिक प्रकाश बिखेरने की उत्कृष्ट क्षमता है। आजकल, नैनोकम्पोजिट्स पर उनके उल्लेखनीय भौतिक और रासायनिक गुणों और जैव-रासायनिकता के कारण अधिक से अधिक ध्यान दिया जाता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि नैनोकम्पोजिट्स नैनोहाइब्रिड ्स पर हॉट स्पॉट से प्रेरित तीव्र ईएम और अन्य गैर-धातुसामग्रियों से उत्पन्न अतिरिक्त रासायनिक वृद्धि के कारण बेहतर एसईआरएस गतिविधि दिखा सकते हैं। उदाहरण के लिए, फी एट अल ने माउस 4 टी 1 स्तन कैंसर सेल (4 टी1कोशिकाओं) 16 के लेबल-फ्री नियर-इन्फ्रारेड (एनआईआर) एसईआरएस इमेजिंग के लिए एयू NP@MoS 2 क्यूडी नैनोकम्पोजिट्स को संश्लेषित करने के लिए एमओएस2 क्वांटम डॉट्स (क्यूडी) का उपयोग किया। इसके अलावा, ली एट अल ने खाद्यजनित रोगजनक बैक्टीरिया के लेबल-मुक्त एसईआरएस मापके लिए एयू एनपी और 2 डी हैफनियम डाइटेलुराइड नैनोशीट्स से युक्त एक 2 डी एसईआरएस सब्सट्रेट तैयार किया। हाल ही में, कार्बन डॉट्स (सीडी), अच्छे इलेक्ट्रॉन दाता, का उपयोग अन्य रिडक्टेंट्स या विकिरण के बिना रिडक्टेंट्स के रूप में किया गया है ताकि Au@carbon डॉट नैनोप्रोब्स (Au@CDs)18 को संश्लेषित किया जा सके, जिन्हें एयू कोर और सीडी शेल19,20 के बीच चार्ज-ट्रांसफर (सीटी) प्रभाव के आधार पर एसईआरएस गतिविधि को बढ़ाने के लिए कुशल सामग्री बताया गया है। इससे अधिक, सीडी को कैपिंग एजेंट और एयू एनपी को21 को एकत्रित करने से रोकने के लिए स्टेबलाइजर के रूप में पहचाना जाता है। इसके अलावा, यह विश्लेषणों के साथ प्रतिक्रियाओं के लिए अधिक संभावनाएं खोलता है, क्योंकि यह बड़ी संख्या में बाध्यकारी औरसक्रिय साइटें प्रदान कर सकता है। उपरोक्त का लाभ उठाते हुए, जिन एट अल नेवास्तविक समय में विषम उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं की निगरानी के लिए अद्वितीय एसईआरएस गुणों और उत्कृष्ट उत्प्रेरक गतिविधियों के साथ Ag@CD एनपी बनाने के लिए एक तेज और नियंत्रणीय विधि विकसित की।
इसमें, सेलुलर घटकों और लेबल-मुक्त एसईआरएस लाइव सेल बायोइमेजिंग की पहचान करने के लिए कोर-शेल Au@CD एसईआरएस सब्सट्रेट्स बनाने के लिए एक आसान और कम लागत वाली विधि का प्रदर्शन किया गया था, साथ ही एस्चेरिचिया कोलाई (ई कोलाई) और स्टेफिलोकोकस ऑरियस (एस ऑरियस) का पता लगाने और अंतर करने के लिए, जो रोग के प्रारंभिक निदान और सेलुलर प्रक्रियाओं की बेहतर समझ के लिए वादा करता है।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>10x PBS buffer (Cell culture)</td>
			<td>Langeco Technology</td>
			<td>BL316A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6 well cell culture plate</td>
			<td>LABSELECT</td>
			<td>11110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell Counting Kit-8 (CCK-8)</td>
			<td>GLPBIO</td>
			<td>GK10001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Citric acid</td>
			<td>Shanghai Aladdin Biochemical Technology</td>
			<td>C108869</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 incubator</td>
			<td>Thermo Fisher Technologies</td>
			<td>3111</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Constant temperature magnetic agitator</td>
			<td>Sartorius Scientific Instruments</td>
			<td>SQP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryogenic high speed centrifuge</td>
			<td>Shanghai Boxun</td>
			<td>SW-CJ-2FD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM high glucose cell culture medium</td>
			<td>Procell</td>
			<td>PM150210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electronic balance</td>
			<td>Sartorius Scientific Instruments</td>
			<td>SQP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Enzyme marker</td>
			<td>Thermo Fisher Technologies</td>
			<td>3111</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum</td>
			<td>Zhejiang Tianhang Biological Technology</td>
			<td>11011-8611</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Figure 1</td>
			<td>Figdraw.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fourier infrared spectrometer</td>
			<td>Thermo, America</td>
			<td>Nicolet 380</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freeze dryer</td>
			<td>Tecan</td>
			<td>Infinite F50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gallic acid</td>
			<td>Shanghai Aladdin Biochemical Technology</td>
			<td>G104228</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Handheld Raman spectrometer</td>
			<td>OCEANHOOD, Shanghai, China</td>
			<td>Uspectral-PLUS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HAuCl4</td>
			<td>Guangzhou Pharmaceutical Company (Guangzhou)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High resolution transmission electron microscope</td>
			<td>Thermo Fisher Technologies</td>
			<td>FEI Tecnai G2 Spirit T12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High temperature autoclave</td>
			<td>Shanghai Boxun</td>
			<td>YXQ-LS-50S&#160;<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/65524/65524eq02.jpg" style="margin: auto;" /></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted microscope</td>
			<td>Nanjing Jiangnan Yongxin Optical</td>
			<td>XD-202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LB Broth BR</td>
			<td>Huankai picoorganism</td>
			<td>028320</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical ultra-low temperature refrigerator</td>
			<td>Thermo Fisher Technologies</td>
			<td>ULTS1368</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methylene blue</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pancreatin Cell Digestive Solution</td>
			<td>beyotime</td>
			<td>C0207</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin streptomycin double resistance</td>
			<td>Shanghai Boxun</td>
			<td>YXQ-LS-50S&#160;<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/65524/65524eq02.jpg" style="margin: auto;" /></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pure water meter</td>
			<td>Millipore, USA</td>
			<td>Milli-Q System</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Raman spectrometer</td>
			<td>Renishaw</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sapphire chip</td>
			<td>beyotime</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermostatic water bath</td>
			<td>Changzhou Noki</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra-clean table</td>
			<td>Shanghai Boxun</td>
			<td>SW-CJ-2FD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Uv-visible light absorption spectrometer</td>
			<td>MADAPA, China</td>
			<td>UV-6100S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wire 3.4</td>
			<td>Renishaw</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

label-free surface-enhanced raman scattering bioanalysis based on au@carbon dot nanoprobes

सरफेस-एन्हांस्ड रमन स्कैटरिंग (एसईआरएस) तकनीक ने जैविक नमूनों की आणविक फिंगरप्रिंट जानकारी प्रदान करने की अपनी क्षमता के साथ-साथ एकल-कोशिका विश्लेषण में इसकी क्षमता के कारण बायोमेडिकल क्षेत्र में अधिक से अधिक ध्यान आकर्षित किया है। इस काम का उद्देश्य Au@carbon डॉट नैनोप्रोब्स (Au@CDs) के आधार पर लेबल-मुक्त एसईआरएस बायोएनालिसिस के लिए एक सरल रणनीति स्थापित करना है। यहां, पॉलीफेनोल-व्युत्पन्न सीडी का उपयोग कोर-शेल Au@CD नैनोस्ट्रक्चर को तेजी से संश्लेषित करने के लिए रिडक्टेंट के रूप में किया जाता है, जो सहकारी रमन वृद्धि तंत्र के कारण मेथिलीन ब्लू (एमबी) की एकाग्रता 10-9 एम जितनी कम होने पर भी शक्तिशाली एसईआरएस प्रदर्शन की अनुमति देता है। बायोएनालिसिस के लिए, Au@CDs बायोसैंपल (जैसे, कैंसर कोशिकाओं और बैक्टीरिया) के सेलुलर घटकों की पहचान करने के लिए एक अद्वितीय एसईआरएस नैनोसेंसर के रूप में काम कर सकता है। प्रमुख घटक विश्लेषण के साथ संयोजन के बाद विभिन्न प्रजातियों से आणविक फिंगरप्रिंट को और अलग किया जा सकता है। इसके अलावा, Au@CDs इंट्रासेल्युलर संरचना प्रोफाइल का विश्लेषण करने के लिए लेबल-मुक्त एसईआरएस इमेजिंग को भी सक्षम करते हैं। यह रणनीति एक व्यवहार्य, लेबल-मुक्त एसईआरएस बायोएनालिसिस प्रदान करती है, जो नैनोडायग्नोसिस के लिए एक नई संभावना खोलती है।

Label-Free Surface-Enhanced Raman Scattering Bioanalysis Based on Au@Carbon Dot Nanoprobes

Au@CDs का निर्माण चित्र 1 में चित्रित किया गया है। सीडी को सीए और जीए से एक विशिष्ट हाइड्रोथर्मल प्रक्रिया18 के माध्यम से तैयार किया गया था। कमरे के तापमान पर जलीय मीडिया में सी...

Watch this Scientific Journal Video about Advancing SERS Technology: Au@Carbon Dot Nanoprobes for Label-Free Analysis and Imaging at JoVE.com

Advancing SERS Technology: Au@Carbon Dot Nanoprobes for Label-Free Analysis and Imaging (Video) | JoVE

इस अध्ययन में, हमने लेबल-मुक्त लाइव सेल बायोइमेजिंग दिखाने और दो जीवाणु उपभेदों का पता लगाने के लिए अनुकूल जैव-अनुकूलता के साथ एक कम लागत वाली सतह-वर्धित रमन स्कैटरिंग (एसईआरएस) आधारित फिंगरप्रिंट नैनोप्रोब विकसित की, जिसमें विस्तार से दिखाया गया कि गैर-विनाशकारी विधि में जीवित कोशिकाओं के एसईआरएस स्पेक्ट्रा को कैसे प्राप्त किया जाए।

Au@Carbon डॉट नैनोप्रोब्स पर आधारित लेबल-फ्री सरफेस-एन्हांस्ड रमन स्कैटरिंग बायोएनालिसिस

Surface-enhanced Raman scattering (SERS) technology has attracted more and more attention in the biomedical field due to its ability to provide molecular ...

इस शोध में, हमने अनुकूल जैव-अनुकूलता के साथ सतह-वर्धित रमन प्रकीर्णन के आधार पर एक कम लागत वाली फिंगरप्रिंट नैनोप्रोब विकसित की। हमारी जांच लेबल-मुक्त लाइव सेल बायो-इमेजिंग को सक्षम करती है और आणविक फिंगरप्रिंट जानकारी प्रदान करके दो जीवाणु उपभेदों का पता लगा सकती है। हमने एकल जीवित कोशिकाओं का एक प्रमुख घटक विश्लेषण भी किया।शोधकर्ताओं ने हाल ही में संवेदनशीलता, प्रजनन क्षमता में सुधार और विश्वसनीय आणविक जानकारी प्रदान करने के लिए नए सब्सट्रेट और तकनीक विकसित करने पर ध्यान केंद्रित किया है। यह कई विश्लेषणों का एक साथ पता लगाने में सक्षम बनाता है, और इसे बेहतर प्रदर्शन के लिए मशीन लर्निंग डेटा विश्लेषण के साथ जोड़ा जा सकता है। नमूने में कई अन्य रसायनों की उपस्थिति के कारण कोशिकाओं से विशिष्ट लयबद्ध संकेत प्राप्त करना चुनौतीपूर्ण हो सकता है; जो पृष्ठभूमि संकेत में हस्तक्षेप कर सकता है।प्रतिदीप्ति का पता लगाने की तुलना में, स्तर प्रतिदीप्ति में वास्तविक उच्च सतह संवेदनशीलता थी। और कोशिकाओं को बढ़ाने वाली रिक्ति त्रुटियों की दिशात्मक पहचान का एहसास कर सकता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात, आप प्राकृतिक परिस्थितियों में या रणनीति के तरीके पर एकल सेल स्तर पर आंतरिक रसायन विज्ञान प्रदान कर सकते हैं।भविष्य में, हमारा काम कार्बन-डॉट आधारित प्रणाली की पूर्ण वास्तुकला पर ध्यान केंद्रित करेगा, जिसमें संरचना सत्यापन और स्रोत शामिल हैं हम इस खोज प्रणाली के बायोमेडिकल अनुप्रयोग जैसे सेल अनुसंधान और अनुप्रयोगों पर भी ध्यान केंद्रित करते हैं।