Diseño de Nanoestructuras Plasmónicas Diméricas con Interacciones Supramoleculares Huésped-Receptor para la Detección Ultrasensible de Moléculas Orgánicas

FRAIRE J.C.; SUELDO OCELLO V N; ALLENDE L G; VEGLIA A V; CORONADO E A

Córdoba

Congreso; Nano Córdoba 2014; 2014

Nano Córdoba 2014

Las nanoestructuras (NEs) generadas a partir de nanopartículas (NPs) de metales nobles poseen propiedades ópticas únicas de campo cercano y de campo lejano. Los incrementos en los campos electromagnéticos que se localizan en los gaps activos entre las NPs, como consecuencia de las excitaciones plasmónicas de estas NEs, son fuertemente dependientes de parámetros morfológicos y geométricos. El diseño de NEs controladas con una geometría específica de las NPs que la componen, es un tema de investigación muy desafiante, en el cual la  selección del linker entre las NPs juega un rol fundamental. Existen en bibliografía una gran cantidad de trabajos donde se estudian las propiedades de los cucurbit[n]urilos (CB[n]) como linkers0 entre NPs: son moléculas rígidas  con forma de barril capaces de generar distancias interpartícula sub-nanométricas, que a su vez permiten localizar analitos precisamente en el gap entre las NPs debido a sus propiedades supramoleculares de huésped-receptor. Sin embargo, hasta el momento no se ha logrado generar NEs controladas con esta molécula, ya que la aglomeraci´on de las NPs se produce a través de interacciones débiles entre los grupos carbonilo de los portales del CB[n] y la superficie metálica, generando una distribución aleatoria de las NPs en la NE final. En el presente trabajo se presenta un método para la generación de NEs diméricas que utilizando al homólogo de 6 unidades (CB[6]), basado en una previa funcionalización superficial de las NPs con cisteamina (Cys). Al pH de trabajo las moléculas de Cys presentan sus grupos amino protonados permitiendo establecer interacciones puente hidrógeno con los carbonilos de las moléculas de CB[6]. Los dímeros se obtienen mediante un estricto control estequiométrico entre las NPs funcionalizadas con Cys y las moléculas de CB[6] (relación 2:1), obteniéndose gaps Cys-CB[6]-Cys de alrededor de 1,8 nm. Las propiedades supramoleculares del CB[6] permiten localizar a los analitos dentro de los hot spots que  presentan grandes incrementos de campo. Se utilizaron estas estructuras diméricas para detectar por SERS a la molécula de metil viologeno (MV). Los valores de los factores de incremento analítico (AEF) revelan que la señal se incrementa un factor de 10**8, permitiendo la detección de concentraciones picomolares de MV. El límite de detección de estas estructuras diméricas, es muy superior al de los trabajos presentes en bibliografía en los cuales se generaban NEs aleatorias (aglomerados).