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Gold Nanorod Array-Bridged Internal-Standard SERS Tags: From Ultrasensitivity to Multifunctionality.
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-01-06 , DOI: 10.1021/acsami.9b18292 Rongchao Mei 1 , Yunqing Wang 1 , Qian Yu 1 , Yingchao Yin 2 , Rongfang Zhao 1 , Lingxin Chen 1, 3, 4
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-01-06 , DOI: 10.1021/acsami.9b18292 Rongchao Mei 1 , Yunqing Wang 1 , Qian Yu 1 , Yingchao Yin 2 , Rongfang Zhao 1 , Lingxin Chen 1, 3, 4
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Bimetallic gold core-silver shell (Au@Ag) surface-enhanced Raman scattering (SERS) tags draw broad interest in the fields of biological and environmental analysis. In reported tags, silver coating tended to smooth the surface and merge the original hotspot of Au cores, which was disadvantageous to signal enhancement from the aspect of surface topography. Herein, we developed gold nanorod (AuNR)-bridged Au@Ag SERS tags with uniform three-dimensional (3D) topography for the first time. This unique structure was achieved by selecting waxberry-like Au nanoparticles (NPs) as cores, which were capped by vertically oriented AuNR arrays. Upon selective surface blocking with thiol-ligands, Ag NPs were controlled to anisotropically grow on the tips of the AuNRs, producing high-density homo- (Ag-Ag) and hetero- (Au-Ag) hotspots in a single NP. The 3D hotspots rendered this NP extraordinary SERS enhancement ability (an analytical enhancement factor of 3.4 × 106) 30 times higher than the counterpart with a smooth surface, realizing signal detection from a single NP. More importantly, multiplexing signals ("blank" or multiplex "internal standard") can be achieved by simply changing thiol-ligands, as exemplified in the synthesis of NPs with 8 signatures. Furthermore, the multifunctionality has been demonstrated in living cell/in vivo imaging, photothermal therapy, and SERS substrates for ratiometric quantitative analysis, relying on the inherent internal standard signal. The prepared Au@Ag NPs have great potential as standard tools in many SERS-related fields.
中文翻译：
金纳米棒阵列桥接的内标SERS标签：从超灵敏性到多功能性。
双金属金芯-银壳（Au @ Ag）表面增强拉曼散射（SERS）标签引起了生物学和环境分析领域的广泛兴趣。在已报道的标签中，镀银层趋于使表面光滑并融合金芯的原始热点，从表面形貌的角度来看，这不利于信号增强。本文中，我们首次开发了具有均匀三维（3D）形貌的金纳米棒（AuNR）桥接的Au @ Ag SERS标签。这种独特的结构是通过选择杨梅状Au纳米颗粒（NPs）作为核，并被垂直定向的AuNR阵列覆盖而实现的。在通过硫醇配体选择性表面封闭后，Ag NP被控制在AuNRs的尖端各向异性生长，从而在单个NP中产生高密度的均一（Ag-Ag）和异（Au-Ag）热点。3D热点使该NP具有非凡的SERS增强能力（分析增强因子为3.4×106），比具有光滑表面的同类产品高30倍，从而实现了从单个NP进行信号检测。更重要的是，可以通过简单地改变硫醇配体来实现多路复用信号（“空白”或“内部标准”），如具有8个标记的NP的合成所示。此外，依靠固有的内标信号，已在活细胞/体内成像，光热疗法和用于比例定量分析的SERS底物中证明了多功能性。制备的Au @ Ag NP在许多与SERS相关的领域中具有作为标准工具的巨大潜力。4×106）比具有光滑表面的同类产品高30倍，实现了从单个NP进行信号检测。更重要的是，可以通过简单地改变硫醇配体来实现多路复用信号（“空白”或“内部标准”），如具有8个标记的NP的合成所示。此外，依靠固有的内标信号，已在活细胞/体内成像，光热疗法和用于比例定量分析的SERS底物中证明了多功能性。制备的Au @ Ag NP在许多与SERS相关的领域中具有作为标准工具的巨大潜力。4×106）比具有光滑表面的同类产品高30倍，实现了从单个NP进行信号检测。更重要的是，可以通过简单地改变硫醇配体来实现多路复用信号（“空白”或“内部标准”），如具有8个标记的NP的合成所示。此外，依靠固有的内标信号，已在活细胞/体内成像，光热疗法和用于比例定量分析的SERS底物中证明了多功能性。制备的Au @ Ag NP在许多与SERS相关的领域中具有作为标准工具的巨大潜力。可以通过简单地改变硫醇-配体来实现，如具有8个标记的NP的合成所示。此外，依靠固有的内标信号，已在活细胞/体内成像，光热疗法和用于比例定量分析的SERS底物中证明了多功能性。制备的Au @ Ag NP在许多与SERS相关的领域中具有作为标准工具的巨大潜力。可以通过简单地改变硫醇-配体来实现，如具有8个标记的NP的合成所示。此外，依靠固有的内标信号，已在活细胞/体内成像，光热疗法和用于比例定量分析的SERS底物中证明了多功能性。制备的Au @ Ag NP在许多与SERS相关的领域中具有作为标准工具的巨大潜力。
更新日期：2020-01-07
中文翻译：
金纳米棒阵列桥接的内标SERS标签：从超灵敏性到多功能性。
双金属金芯-银壳（Au @ Ag）表面增强拉曼散射（SERS）标签引起了生物学和环境分析领域的广泛兴趣。在已报道的标签中，镀银层趋于使表面光滑并融合金芯的原始热点，从表面形貌的角度来看，这不利于信号增强。本文中，我们首次开发了具有均匀三维（3D）形貌的金纳米棒（AuNR）桥接的Au @ Ag SERS标签。这种独特的结构是通过选择杨梅状Au纳米颗粒（NPs）作为核，并被垂直定向的AuNR阵列覆盖而实现的。在通过硫醇配体选择性表面封闭后，Ag NP被控制在AuNRs的尖端各向异性生长，从而在单个NP中产生高密度的均一（Ag-Ag）和异（Au-Ag）热点。3D热点使该NP具有非凡的SERS增强能力（分析增强因子为3.4×106），比具有光滑表面的同类产品高30倍，从而实现了从单个NP进行信号检测。更重要的是，可以通过简单地改变硫醇配体来实现多路复用信号（“空白”或“内部标准”），如具有8个标记的NP的合成所示。此外，依靠固有的内标信号，已在活细胞/体内成像，光热疗法和用于比例定量分析的SERS底物中证明了多功能性。制备的Au @ Ag NP在许多与SERS相关的领域中具有作为标准工具的巨大潜力。4×106）比具有光滑表面的同类产品高30倍，实现了从单个NP进行信号检测。更重要的是，可以通过简单地改变硫醇配体来实现多路复用信号（“空白”或“内部标准”），如具有8个标记的NP的合成所示。此外，依靠固有的内标信号，已在活细胞/体内成像，光热疗法和用于比例定量分析的SERS底物中证明了多功能性。制备的Au @ Ag NP在许多与SERS相关的领域中具有作为标准工具的巨大潜力。4×106）比具有光滑表面的同类产品高30倍，实现了从单个NP进行信号检测。更重要的是，可以通过简单地改变硫醇配体来实现多路复用信号（“空白”或“内部标准”），如具有8个标记的NP的合成所示。此外，依靠固有的内标信号，已在活细胞/体内成像，光热疗法和用于比例定量分析的SERS底物中证明了多功能性。制备的Au @ Ag NP在许多与SERS相关的领域中具有作为标准工具的巨大潜力。可以通过简单地改变硫醇-配体来实现，如具有8个标记的NP的合成所示。此外，依靠固有的内标信号，已在活细胞/体内成像，光热疗法和用于比例定量分析的SERS底物中证明了多功能性。制备的Au @ Ag NP在许多与SERS相关的领域中具有作为标准工具的巨大潜力。可以通过简单地改变硫醇-配体来实现，如具有8个标记的NP的合成所示。此外，依靠固有的内标信号，已在活细胞/体内成像，光热疗法和用于比例定量分析的SERS底物中证明了多功能性。制备的Au @ Ag NP在许多与SERS相关的领域中具有作为标准工具的巨大潜力。
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