Síntesis de nanotags para la detección SERS/SERRS específica y ultrasensible de analitos en matrices complejas

LEANDRO BENAVIDES; MARIA ANA CASTRO; DANIEL H. MURGIDA

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

El presente trabajo está dirigido al desarrollo de técnicas analíticas de detección rápida, ultrasensible y específica de analitos múltiples en matrices complejas basadas en la espectroscopía Raman resonante intensificada por efecto de superficies (SERRS). Para ello exploramos una estrategia de amplificación de la señal Raman que consiste en diseñar los nanodispositivos de modo tal que la condición resonante de los plasmones del nanometal se cumpla concomitantemente con una resonancia electrónica de la molécula dispersora. De este modo un mismo láser activará simultáneamente los mecanismos de amplificación Raman resonante (RR) y de intensificación por efecto de superficies (SERS), dando lugar a la sensibilidad y selectividad superiores de la técnica SERRS. Esta estrategia permitiría, en principio, alcanzar la detección ultrasensible de diferentes analitos sin necesidad de recurrir a arquitecturas complejas para la generación de hot spots. Se ha trabajado en la síntesis y caracterización de distintos tipo de nanoestructuras core-shell que incluyen a la plata como elemento amplificador de la señal Raman. Los sistemas ensayados hasta el momento incluyen nanopartículas (NPs) SiO2@Ag y nanoestrellas Au/Ag. Por espectroscopía UV-Vis se observa que los espectros correspondientes a estas nanoestructuras, muestran una banda de absorción de plasmón que puede modularse de acuerdo a las condiciones de síntesis utilizadas. Estas nanopartículas fueron también caracterizadas por SEM-EDS (microscopía electrónica de barrido con detector de energía dispersiva) y DLS (dispersión dinámica de luz). Los diámetros promedio obtenidos por SEM de distintas nanoestructuras en diferentes condiciones de síntesis pueden observarse en la tabla adjunta. En el caso de las nanoestrellas, corresponde a un diámetro medio ya que el tamaño de las puntas difiere de una a otra (ver imagen representativa). Las nanoestructuras fueron cargadas con colorantes de alta actividad Raman (ácido 4-mercaptobenzoico y porfirinas) y encapsuladas con SiO2. Para algunas de las nanoestructuras ensayadas se observó una buena amplificación de la señal Raman y serán las elegidas para ser modificadas por elementos de reconocimiento específico (anticuerpos monoclonales, policlonales o aptámeros) de manera de desarrollar sensores específicos.