Možnosti prípravy SERS substrátov na detekciu onkologických markerov

Metóda Ramanovej spektroskopie je v oblasti biologických aplikácií veľmi populárna [1,2]. Umožňuje identifikovať látky podobne, ako je možné rozlíšiť ľudí podľa odtlačkov prstov. Pomocou tejto metódy s využitím špecifických receptorov boli už detekované niektoré molekuly, napríklad  trombín [3], bisphenol A [4] a kokaín [5]. Špeciálne pripravené povrchy zosilňujú Ramanov signál. Táto metóda je známa pod skratkou SERS  (Surface Enhanced Raman Spectroscopy – Povrchovo zosilnená Ramanova spektroskopia). Povrchy pre SERS sa vyznačujú hlavne drsnosťou. Pokrytie povrchu kovovou vrstvou umožňuje vznik povrchových plazmónov, ktoré dokážu zosilniť Ramanov signál až 10¹⁵ [6]. Vytvorenie SERS povrchov s vysokým zosilnením by dovolilo zaznamenať nízke koncentrácie proteínov, napríklad aj onkomarkerov, takých ako VEGF [7]. Cieľom tejto štúdie je vytvoriť povrch s dostatočným zosilnením, ktorý  umožní detekciu nanomolárnych koncentrácii VEGF. SERS povrchy sa dajú vytvoriť rôznymi spôsobmi, s použitím nanočastíc napríklad polystyrénových nanosfér. Na vytvorenie SERS povrchov sme použili 3 druhy polystyrénových nanosfér s priemerom: 412 nm, 600 nm a 722 nm. Nanosféry s priemerom 600 nm boli funkcionalizované karboxylovými skupinami kvôli možnosti kovalentného naviazania na zlato. Testovali sme depozíciu nanosfér na povrch Si a Au pomocou metódy Langmuira-Blodgettovej a s využitím Petriho misiek, kde sa pomocou skla (ožiareného UV svetlom) pod uhlom nanášali nanosféry. Najlepšiu hexagonálnu štruktúru potrebnú pre správnu tvorbu plazmónov, po LB depozícii, vytvárali nanosféry s veľkosťou 722 nm. Na deponované nanosféry bola nanesená vrstva striebra hrúbky 50- 200 nm. Takto vytvorené povrchy sme inkubovali s rozličnými signálnymi molekulami ako AMP, cystamín, benzentiol a získali sme zosilnené Ramanovo spektrum. Skúmali sme aj časovú stabilitu substrátov, vzhľadom na to, že striebro rýchlo oxiduje.