Vliv hydrofobicity povrchu a náboje molekuly pro Ramanovu spektroskopii kapkově nanášených povlaků

Abstract

Raman spectroscopy is an optical vibrational spectroscopic technique suited for a study of biomolecules and their interactions. In contrast to classical Raman spectroscopy, Drop-Coating Deposition Raman spectroscopy (DCDR) enables due to a preconcentration of the sample dried on a special hydrophobic surface to acquire a high-quality spectrum even in case of low concentrated samples. In collaboration with Department of Macromolecular Physics of the Faculty of Mathematics and Physics at Charles University, the three special surfaces - substrates - with different wettability (hydrophobicity) and roughness on the basis of silvers nanoparticles have been prepared. Solutions of methylene blue and glutamic acid at different concentrations and pH were dropped on these substrates. Nanoparticles size was determined. It was shown, that with increasing number of sputtered nanoparticles, the roughness of the substrates increased also. More roughened substrates show a higher static contact angle. The dynamics of droplet drying and the preconcentration of substances in the dried deposit were monitored. The preconcentration was assessed from the first subspectrum obtained from a factor analysis performed on series of measured Raman spectra from dried deposits. There was none among the substrates on which there would...

Ramanova spektroskopie je optická vibrační spektroskopická technika vhodná ke studiu biomolekul a jejich interakcí. Metoda kapkově nanášených povlaků (DCDR, Drop-Coating Deposition Raman spectroscopy) umožňuje díky zakoncentrování vzorku kapky zaschlé na speciálním hydrofobním povrchu získat kvalitnější spektra za podmínek řádově nižších výchozích koncentrací než pomocí klasické Ramanovy spektroskopie. Ve spolupráci s katedrou makromolekulární fyziky MFF UK byly připraveny 3 speciální povrchy - substráty - s různou smáčivostí (hydrofobicitou) a drsností na bázi stříbrných nanočástic. Roztoky methylenové modři a kyseliny glutamové o různé koncentraci a hodnotě pH byly nakapány na tyto substráty. Byla určena velikost nanočástic a bylo ukázáno, že s rostoucím počtem deponovaných nanočástic rostla i drsnost substrátu. Substráty, které byly více zdrsněny, vykazovaly vyšší statický kontaktní úhel kapek. Byla sledována dynamika schnutí kapek a zakoncentrování látek ve zaschlém depozitu. Zakoncentrování bylo vyhodnoceno na základě prvního subspektra získaného z faktorové analýzy provedené na sérii změřených Ramanových spekter ze zaschlých depozitů. Mezi substráty se nevyskytoval žádný, na kterém by obecně docházelo k lepšímu zakoncentrování, naopak toto zakoncentrování bylo velmi podobné u všech substrátů. Zdrsnění...