SERS-подложки производящиеся нашей компанией.

 SERS подложки EnSpectr позволяют проводить анализ химических веществ в ультра малой концентрации (вплоть до нескольких молекул) на основе применения эффекта гигантского поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния (SERS – Surface Enhanced Raman Scattering). SERS подложки EnSpectr позволяют проводить как стандартные химические анализы, так и опыты в рамках фундаментальных научных исследований при меньших издержках.

В случае, если образец представлен в крайне малом (ограниченном) количестве или дает очень слабый Рамановский сигнал, анализ вещества возможен только с применением SERS технологий. Вот только некоторые из областей применения подложек:

IMG_3695

  • Идентификация запрещенных и опасных веществ
  • Изучение клеток и тканей
  • Биохимия и фармацевтика
  • Определение подлинности продукции с применением технологии спектральной маркировки
  • Исследование ДНК

SERS-детекция.

 Полуколичественный и качественный SERS-анализ.

 Быстрая и доступная диагностика инфекционных заболеваний, особенно в случаях, требующих неотложной медиКалоидныйСЕРС2цинской помощи, остается актуальной проблемой здравоохранения. Для решения этой проблемы требуется разработка диагностических комплексов, обеспечивающих высокую специфичность, экспрессность, эргономичность, портативность оборудования и высокую чувствительность.

 Нашей Компанией разработана технологическая база, включающая в себя приборное решение и SERS-подложки или коллоидные наночастицы, для быстрых SERS-измерений различных аналитов в низких концентрациях.

Поверхностно-усиленная рамановская спектрометрия является ультрачувствительным методом идентификации чистых химических соединений, тогда как клинические образцы (кровь, сыворотка крови, фекальные экстракты, спиномозговая жидкость, слюнКалоидныйСЕРС1а, моча и т.д.) представляют собой сложную смесь органических и неорганических соединений, биомакромолекул и микроорганизмов. Прямое выявление в них маркеров инфекционных заболеваний методом SERS-анализа не представляется возможным без применения специальных подходов для борьбы с фоновым (неспецифическим) сигналом. Данная проблема решается за счет использования биоаффинных взаимодействий как с применением SERS-репортеров, так и без них (label-free – технологии).

SERS-активные субстраты могут использоваться в различных формах: в виде пластинок с комбинацией диэлектрических и металлических слоев (SERS-подложки); коллоидные наночастицы — димеризованные наночастицы или наночастицы строения «ядро-оболочка». У всех SERS-активных субстратов активный слой представлен наноструктурами благородных металлов, преимущественно серебра.

 

 SERS подложки EnSpectr (Зелёно-Красные)

Параметр возбуждения лазера: λ 510-800 нм

Могут быть использованы для идентификации микробоз органических и химических субстанций (от нескольких сот до нескольких тысяч молекул) в широком диапазоне областей, от композиционного анализа биологических жидкостей (моча, пот, слюна и др.) до идентификации органических примесей в воде и воздухе.

Стабилизированные SERS подложки (Сине-Зелёные)

Параметр возбуждения лазера: λ 450-580 нмSers.new_

Эти подложки отличаются высоким коэффициентом усиления – порядка 107 и являются стабильными – их наноструктурированная поверхность не боится химической обработки и химического воздействия. Благодаря этому при работе с ними возможно использование любых растворителей и аналитов. Эти подложки стойки к различным процессам промывания, осаждения и высушивания.

Эти подложки стойки к различным процессам промывания, осаждения и высушивания

Пассивированные (возобновляемые) SERS подложки

Оба типа подложек (стабилизированные и стандартные)  допускают пассивацию тонким прозрачным диэлектрическим слоем.

Это может быть полезно:

  1. при неоднократном использовании подложек (для большинства задач)
  2. при использовании подложек в качестве биосенсора в сорбционных задачах.
  3. для обработки поверхности подложки, например, лигандами или антителами для дальнейшего осаждения на нее акцепторов.
  4. при модификации поверхности подложки химическими соединениями.

Подложки поставляются в вакуумизированной упаковке по 4 штуки (каждый чип — в отдельной  капсуле);.

 

Подложки Зелено-Красные

Сине-Зеленые подложки

 

Длина волны лазера

Коэффициент усиления

488 nm 2,3 * 106 1,4 * 106
532 nm 107 2,2 * 106
568 nm 1,3 * 107 106
647 nm 2 * 107
780 nm 2 * 107
 

Стабильность

«-»

Не допускают обработку и выдерживание в различных химических средах (только в водных, спиртовых либо хлороформных растворах).

«+»

допускают обработку и выдерживание в различных химических средах.

Материал основы подложки стекло кремний
Размер    20×4 мм
Активная SERS-область  2 x Ø 4 мм
Методы исследования образца Нанесение и выпаривание жидкого вещества. Нанесение жидкого вещества методом центрифугирования. Применение иммерсионной микроскопии. Осаждение в паровой фазе.
Относительная погрешность сигнала 10%
 

Упаковка

1 подложка в 1 пластиковой пробирке;

5-6 пластиковых пробирок с подложками вакуумизируются в 1 пакете.

Срок хранения  (Двукратное снижение усиливающей способности по истечении срока хранения )
В вакуумной упаковке  2 месяца с даты изготовления (в нераспечатанном пакете) более 1 года с даты изготовления ( в нераспечатанном пакете)
При взаимодействии с воздухом 70 часов (после вскрытия упаковки)

Раман анализатор EnSpectr SERS SERSdevice

EnSpectr SERS® — это уникальный прибор, который сочетает в себе преимущества портативной системы, с характеристиками высокоточного лабораторного оборудования. Это идеальный выбор для анализа SERS, когда требуется получение данных высокого качества, усредненных по большой площади активной зоны SERS подложки.

подложка1) Опытная SERS-зона помещается на время Δt в исследуемый раствор    с Антигеном (вода, сок, чай), затем промывается.
2) Контрольная SERS-зона помещается на время Δt в раствор без Антигена(вода, сок, чай) и  промывается.
3) Потом вся подложка (обе зоны) помещается на время Δt в раствор папаина и потом промывается.SERS-device_tip
4) Потом вся подложка (обе зоны) помещается на время Δt в раствор меченных Антител и потом промывается.
5) Сравнивается SERS-сигнал от двух зон (определяется ΔI).
Калибровка Δ I = Δ I(Δt) позволяется определять концентрацию Антигена.

 

На рим.1-3, показана последовательно:
рис.1  установка подложки в спец держатель
рис. 2 измерение контрольной зоны
рис. 3 измерение опытной зоны

 

Технические характеристики Раман анализатора EnSpectr SERS
Лазер
Длина волны 532 нм
Мощность 0.3-30 мВ
Спектрометр
Спектральный диапазон 160 см-1 – 4000 см-1
Спектральное разрешение 7-12 см-1
Детектор
Тип детектора ПЗС-линейка
Число пикселей 3648
Размер пикселей 8 мкм x 200 мкм
Темновой шум 630 e/пиксель/с
Шум считывания 30 e rms
Динамический диапазон 2100
Максимальный квантовый выход 90%
Время интеграции 10 мс – 500000 мс
Оптическая Схема
Фокусное расстояние 75 мм
Апертура 50 (30 дополнительно) мкм щель
Дифракционная решетка Голографическая 1800 штрих/мм
Электротехнические хар-ки
USB 1 внешний порт 2.0
Входное напряжение 100 – 240 В, 50 –60 Гц
Системные требования Windows XP/Vista/7/8/10
Физические хар-ки
Размеры 222 мм x 145 мм x 55 мм
Вес 1.5 кг

 

Узнай больше о методе SERS здесь (патент RU 254­3691), и в статьях:

  1. «К вопросу о дальнодействии поверхностно-усиленного рамановского рассеяния». Письма в ЖЭТФ, 2013, 98:2,72–77.
  2.  «Взаимосвязь гигантского усиления сигналов рамановского рассеяния и люминесценции на наноструктурированных металлических поверхностях». Письма в ЖЭТФ, 2013, 98:6, 383–388.
  3.  «Комбинированный диэлектрический и плазмонный резонанс для гигантского усиления рамановского рассеяния света». Письма в ЖЭТФ, 2016, 103:8, 572 – 577.
  4. «Применение метода гигантского комбинационного рассеяния для детектирования водорастворимых производных фуллеренов С60 и их ковалентных конъюгатов с красителями». ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2015, том 460, № 1, с. 52–56.
  5. «Детектирование водорастворимых производных фуллеренов С60 и их ковалентных конъюгатов с красителями в биологических модельных системах методом гигантского комбинационного рассеяния». Доклады Академии наук, 2016, Т. 466, №3, 310-314.
  6. «Идентификация микроорганизмов на основе эффекта гигантского рамановского рассеяния». ЖМЭИ, 2013.-N 5.-С.97-100.
  7. Общая листовка SERS