p Monolayer Janus MoSSe, um composto de molibdênio, enxofre e selênio desenvolvidos na Rice University, é adepto da detecção de biomoléculas por meio de espectroscopia Raman de superfície aprimorada. Sua natureza não metálica ajuda a reduzir o ruído de fundo no sinal. Crédito:Lou Group / Rice University
p Um sanduíche de molibdênio, enxofre e selênio são deliciosamente úteis para detectar biomoléculas. p Testes na Brown School of Engineering da Rice University de um composto Janus bidimensional mostraram que ele poderia ser uma plataforma eficaz e universal para melhorar a detecção de biomoléculas por meio de espectroscopia Raman de superfície aprimorada (SERS).
p O uso de glicose para testar o material provou sua capacidade de aumentar seu fator de aumento Raman em mais de 100, 000 vezes, que os pesquisadores dizem que é comparável ao fator de aprimoramento mais alto relatado para substratos 2-D.
p SERS é uma técnica estabelecida que permite a detecção e identificação de pequenas concentrações de moléculas - ou mesmo moléculas individuais - que se aproximam ou são adsorvidas por superfícies metálicas, incluindo nanopartículas. É frequentemente usado para detectar proteínas em nanoescala em fluidos corporais, ajudando a detectar doenças e determinar tratamentos, e em análises ambientais.
p Mas as mídias SERS metálicas geralmente provocam reações colaterais que criam ruído de fundo. Janus MoSSe sintetizado na Rice é não metálico. "Este trabalho aborda principalmente se podemos aumentar a força do sinal das moléculas-alvo, "disse o cientista de materiais e investigador principal Jun Lou." Queríamos saber se poderíamos fazer com que ele se destacasse do ruído de fundo. "
p Um modelo criado na Rice University ilustra a distribuição de carga na glicose. A região azul claro mostra a distribuição da nuvem de elétrons em uma única molécula de glicose. As regiões roxas mostram a redistribuição drástica de carga quando ancorado ao Janus MoSSE e detectado por meio de espectroscopia Raman de superfície aprimorada. Crédito:Lou Group / Rice University
p A resposta foi claramente sim, como Lou e sua equipe relataram em
Nanoescala .
p O MoSSe introduzido pelo laboratório de Lou em 2017 foi produzido por deposição química de vapor. O molibdênio fica no meio, com uma camada de enxofre de um lado e outra de selênio do outro; daí a caracterização de Janus de duas faces.
p As diferentes eletronegatividades de cada camada a tornam uma superestrela SERS, disse o autor principal e ex-aluno do Rice Shuai Jia, um ex-aluno de graduação no laboratório de Lou.
p "O dipolo criado entre o enxofre superior e o selênio inferior sai do plano, e isso cria um campo elétrico alguns nanômetros além do MoSSe, "Disse Jia. Esse campo interage com moléculas que se aproximam, aumentando sua intensidade vibracional o suficiente para ser detectado.
p Os pesquisadores observaram que testes com MoSSe também detectaram moléculas do neurotransmissor dopamina e que o substrato deve ser adaptável para detectar outras moléculas.
p Lou disse que há espaço para melhorias. "Estamos olhando para híbridos de MoSSe com algumas nanopartículas metálicas, e também tentando aumentar a força do dipolo, " ele disse.
