Plazmonik soy metal (Au, Ag) nanoparçacıklara dayalı sensör üretimi ve analizi

Plazmonik nanoparçacıklar son yirmi yılda bilim insanları tarafından oldukça yoğun olarak çalışılmaktadır. Soy metal nanoparçacıklar ışık ile etkileştiklerinde metal yüzeyinde bulunan serbest elektronlar salınıma zorlanır ve belli bir dalgaboyunda yüzey plazmon rezonansı (SPR) oluşur. Bu muazzam optik olay çok hassas bir süreç olup nanoparçacığın boyutlarına, şekline ve çevresindeki ortama bağlıdır. Plazmonik nanoparçacıkların sensör olarak kullanılma nedeni; sinyalleri çok iyi derecede yükseltebilmeleridir. Metalik nanoparçacıkların Lokalize Yüzey Plazmon Rezonans (LSPR) özelliği ile kimyasal ve biyolojik algılama için yaygın olarak kullanılmaktadır. İşlevselleştirilmiş nanoparçacıklar kullanılarak moleküllerin seçici sensör özelliği; kimya, biyoloji ve malzeme bilimi alanlarında önemli bir disiplinlerarası araştırma konusu haline gelmiştir. Soy metaller, özellikle altın (Au) ve gümüş (Ag) nanoparçacıklar, benzersiz ve ayarlanabilir plazmonik özellikler göstermektedirler. Bu metal nanoyapıların büyüklüğü, şekli ve yerel çevreye verdikleri tepkiler kontrol edilebilmekte ve LSPR piklerindeki kaymalar sayesinde dalga boyundaki değişimler ölçülebilmektedir. Bu çalışmada, Puls Lazer Depozisyonu (PLD) tekniği kullanılarak 20-100 nm boyutlarında Au ve Ag soy metal nanoparçacıklar (NP) üretilmiş ve LSPR tekniği kullanılarak da NP'lerin çok hassas optik özellikleri incelenmiştir. Üretilen nanoparçacıkların morfolojisi, taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak belirlenmiş ve karakterize edilmiştir. Ayrıca NP'lerin LSPR absorpsiyon piklerini belirlemek için UV-Vis-NIR spektroskopi tekniği kullanılmıştır. Au ve Ag NP'ler lazer depozisyon zamanlarına bağlı olarak cam alttabaka üzerine birikltirilmiştir. Üretilen NP'lerin lazer depozisyon zamanı arttıkça, oluşan NP'lerin hem büyüklükleri hem de birim yüzeye düşen nanoparçacık sayısı artmıştır. SEM görüntülerine dayanarak üretilen Au ve Ag NP'lerin şeklinin küresel olduğu gözlemlenmiştir. Au ve Ag NP'lerin UV-Vis-NIR spektrumları incelendiğinde, LSPR piklerinin lazer depozisyon süreleri attıkça daha uzun dalga boyuna kaydığı(kırmızıya kayma) ölçülmüştür. Plazmonik nanoparçacıkların LSPR pikleri karakterize edildikten sonra, sensör özelliklerini tespit etmek için Gümüş ve Altın NP'lere Protein A ve Biotin molekülleri bağlanmış ve LSPR pik kaymaları belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Ag, Au, LSPR, Plazmonik nanoparçacıklar (NP), sensör, PLD