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Cyclodextrin-Based Synthesis and Host-Guest Chemistry of Plasmonic Nanogap Particles with Strong, Quantitative, and Highly Multiplexable Surface-Enhanced Raman Scattering Signals.
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2020-09-21 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.0c02624 Jae-Myoung Kim 1 , Jiyeon Kim 1 , Minji Ha 1 , Jwa-Min Nam 1
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2020-09-21 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.0c02624 Jae-Myoung Kim 1 , Jiyeon Kim 1 , Minji Ha 1 , Jwa-Min Nam 1
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We developed a synthetic strategy to form cyclodextrin-based intrananogap particles (CIPs) with a well-defined ∼1 nm interior gap in a high yield (∼97%), and were able to incorporate 10 different Raman dyes inside the gap using the cyclodextrin-based host–guest chemistry, leading to strong, reproducible, and highly multiplexable surface-enhanced Raman scattering (SERS) signals. The average SERS enhancement factor (EF) for CIPs was 3.0 × 109 with a very narrow distribution of the EFs that range from 9.5 × 108 to 9.5 × 109 for ∼95% of the measured particles. Remarkably, 10 different Raman dyes can be loaded within the nanogap of CIPs, and 6 different Raman dye-loaded CIPs with little spectral overlaps were distinctly detected for cancer cell imaging applications with a single excitation source. Our synthetic strategy provides new platforms in precisely forming plasmonic nanogap structures with all key features for widespread use of SERS including strong signal intensity, reliability in quantification of signal and multiplexing capability.
中文翻译：
具有强，定量和高度可复用的表面增强拉曼散射信号的等离子纳米间隙颗粒的基于环糊精的合成和主客体化学。
我们开发了一种合成策略，以高产率（〜97％）形成具有明确的〜1 nm内部间隙的基于环糊精的纳米颗粒（CIP），并能够使用环糊精在间隙内掺入10种不同的拉曼染料基于宿主的客体化学，可产生强的，可再现的和高度可复用的表面增强拉曼散射（SERS）信号。CIP的平均SERS增强因子（EF）为3.0×10 9，而EF的分布范围很窄，范围从9.5×10 8到9.5×10 9约95％的被测颗粒。值得注意的是，可以将10种不同的拉曼染料装载到CIP的纳米间隙中，并且对于具有单个激发源的癌细胞成像应用，分别检测到6种不同的光谱重叠很小的不同拉曼染料装载的CIP。我们的合成策略为精确形成等离激元纳米间隙结构提供了新平台，该结构具有SERS广泛使用的所有关键特征，包括强大的信号强度，信号量化的可靠性和复用能力。
更新日期：2020-10-02
中文翻译：
具有强，定量和高度可复用的表面增强拉曼散射信号的等离子纳米间隙颗粒的基于环糊精的合成和主客体化学。
我们开发了一种合成策略，以高产率（〜97％）形成具有明确的〜1 nm内部间隙的基于环糊精的纳米颗粒（CIP），并能够使用环糊精在间隙内掺入10种不同的拉曼染料基于宿主的客体化学，可产生强的，可再现的和高度可复用的表面增强拉曼散射（SERS）信号。CIP的平均SERS增强因子（EF）为3.0×10 9，而EF的分布范围很窄，范围从9.5×10 8到9.5×10 9约95％的被测颗粒。值得注意的是，可以将10种不同的拉曼染料装载到CIP的纳米间隙中，并且对于具有单个激发源的癌细胞成像应用，分别检测到6种不同的光谱重叠很小的不同拉曼染料装载的CIP。我们的合成策略为精确形成等离激元纳米间隙结构提供了新平台，该结构具有SERS广泛使用的所有关键特征，包括强大的信号强度，信号量化的可靠性和复用能力。
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