金銀納米材料表面生物分子吸附及SERS光譜研究獲進(jìn)展

　　自上世紀(jì)八十年代首次報(bào)道DNA基本結(jié)構(gòu)分子——腺嘌呤在金/銀等納米顆粒表面的表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）以來，學(xué)界針對腺嘌呤表面吸附問題開展了大量光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論研究，但其在金銀納米顆粒表面的吸附方式仍然難以確定，而明確分子在表面的吸附構(gòu)象對進(jìn)一步理解拉曼光譜增強(qiáng)效應(yīng)及機(jī)制至關(guān)重要。

　　近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程研究所研究員黃青課題組用同位素標(biāo)記SERS方法和量化理論計(jì)算解析腺嘌呤在金/銀納米顆粒表面吸附問題上取得新進(jìn)展。理論模擬采用分子-金屬團(tuán)簇模型，將不同模型下計(jì)算得到的光譜分別與15N全標(biāo)記和未標(biāo)記的腺嘌呤SERS實(shí)驗(yàn)譜對照分析，得出腺嘌呤在金/銀表面都以N7H異構(gòu)體的N3和N9位氮原子雙配位的方式吸附。

　　這項(xiàng)工作不僅闡明了腺嘌呤在金/銀等納米顆粒的表面吸附方式，解釋了其表面增強(qiáng)拉曼光譜信號，更重要的是通過實(shí)例說明了同位素SERS實(shí)驗(yàn)結(jié)合量化理論計(jì)算的方法對研究金屬表面生物分子吸附問題非常有效。

　　以上研究工作得到國家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金以及國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃等項(xiàng)目的支持，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《物理化學(xué)雜志C》（The Journal of Physical Chemistry C）期刊。

腺嘌呤在金/銀表面以N7H異構(gòu)體的N3和N9位氮原子雙配位方式吸附的結(jié)構(gòu)圖

　　腺嘌呤在（左）銀（右）金納米顆粒基底上的SERS譜：（a）15N全標(biāo)記（c）未標(biāo)記實(shí)驗(yàn)SERS譜，（b）15N全標(biāo)記（d）未標(biāo)記的理論計(jì)算譜