Kombiniertes Raman/Rasterkraft-Mikroskop
Final Report Abstract
Das kombinierte Raman-Mikroskop wurde neben der konventionellen Raman-Mikrospektroskopie vonwiegend für Anwendungen der oberflächenverstärkten Raman-Streuung (SERS, surface-enhanced Raman scattering) in Kombination mit funktionalisierten Edelmetallkolloiden (Gold, Silber) eingesetzt. Die folgenden drei Forschungsschwerpunkte standen im Vordergrund der wissenschaftlichen Arbeiten: 1. Synthese und Charakterisierung von SERS-Nanopartikeln (SERS-NP) zur Etablierung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen, insbesondere auf Einzelpartikel-Niveau. Dabei wurde die Raman-Mikroskopie in Kombination mit Rasterkraft- und Elektronenmikroskopie für korrelative Untersuchungen eingesetzt. 2. Einsatz von SERS-NP in der Biomedizin und Bioanalytik als Markierungsreagenz zum selektiven Nachweis von Proteinen. Neben der gewebebasierten Tumordiagnostik mit Hilfe von Antikörper-konjugierten SERS-NP (Immun-SERS-Mikroskopie) wurde eine Nachweismethode für den sensitiven Nachweis von Zytokinen etabliert (Immuno-SERS-Assay). 3. Design, Synthese und Einsatz von multifunktionalen SERS-NP zum Nachweis oberflächengebundener Substanzen. Der direkte markierungsfreie SERS-Nachweis von Substanzen, die mittels Festphasensynthese hergestellt wurden, gelang mit Hilfe eines integrierten Festphasen/SERS-Substrates bestehend aus einem Mikropartikel-Kern und Gold-NP-Satelliten mit sehr dünner Silikahülle. Zur Verfolgung von Platin- und Gold-NP-katalysierten chemischen Reaktionen in-situ mittels SERS-Mikrospektroskopie wurden dafür konzipierte plasmonisch aktive 3D-Superstrukturen verwendet.
Publications
- “3D Self-Assembled Plasmonic Superstructures of Gold Nanospheres: Synthesis and Characterization at the Single-Particle Level”. Small 2011, 7, 3445-3451
M. Gellner, D. Steinigeweg, S. Ichilmann, M. Salehi, M. Schütz, K. Kömpe, M. Haase, S. Schlücker
- “Design and synthesis of Raman reporter molecules for tissue imaging by immuno-SERS microscopy”. J. Biophoton. 2011, 4, 453-463
S. Schütz, C. I. Müller, M. Salehi, C. Lambert, S. Schlücker
- “Fast and cost-effective purification of gold nanoparticles in the 20-250 nm size range by continuous density gradient centrifugation". Small, 2011, 7, 2443-2448
D. Steinigeweg, M. Schütz, M.Salehi, S. Schlücker
- “Hydrophilically stabilized gold nanostars as SERS labels for tissue imaging of the tumor suppressor p63 by immuno-SERS microscopy". Chem. Comm. 2011, 47, 4216-4218
M. Schütz, D. Steinigeweg, M. Salehi, K. Kömpe, S. Schlücker
- “Plasmonically active micron-sized beads for integrated solid-phase synthesis and label-free SERS analysis". Chem. Commun. 2011, 47, 12762-12764
M. Gellner, S. Niebling, H. Y. Kuchelmeister, C. Schmuck, S. Schlücker
- “Synthesis of Bifunctional Au/Pt/Au Core/Shell Nanoraspberries for in Situ SERS Monitoring of Platinum-Catalyzed Reactions”. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19302-19305
W. Xie, C. Herrmann, K. Kömpe, M. Haase, S. Schlücker
- “Label-Free SERS Monitoring of Chemical Reactions Catalyzed by Small Gold Nanoparticles Using 3D Plasmonic Superstructures”. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1657-1660
W. Xie, B. Walkenfort, S. Schlücker
- “Microspectroscopic SERS detection of interleukin-6 with rationally designed gold/silver nanoshells". Analyst, 2013, 138, 1764-1771
Y. Wang, M. Salehi, M. Schütz, K. Rudi, S. Schlücker
- “Rapid immuno-SERS microscopy for tissue imaging with single-nanoparticle sensitivity". J. Biophoton. 2013
M. Salehi, D. Steinigeweg, P. Strobel, A. Marx, J. Packeisen, S. Schlücker
(See online at https://doi.org/10.1002/jbio.201200148) - “Single gold trimers and 3D superstructures exhibit a polarization-independent SERS response”. Nanoscale 2013, 5, 110-113
D. Steinigeweg, M. Schütz, S. Schlücker
