■ CONCLUSIONSIn summary, herein, we

■ CONCLUSIONS
In summary, herein, we describe a universal, one-pot,
inexpensive, and scalable synthetic protocol for the fabrication
of SERS-encoded nanoparticles. This method relies on the
functionalization of plasmonic nanoparticles with a submono-
layer of mercaptoundecanoic acid, providing high colloidal
stability during the codification process while allowing Raman
labels to easily diffuse onto the metal. Furthermore, in a
subsequent step, the carboxylic groups of MUA also act as
functional sites promoting silica growth on the outer shell of
the nanoparticles. This synthetic strategy was found to be
successfully applicable to every Raman code we tested (31
codes) and scalable up to 2 L without affecting the final
properties of the encoded structures. It is worth noticing that
the MUA-based method avoids the use of high-molecular-
weight polymers and their associated issues of reproducibility
from batch-to-batch even for different manufacturers. The
SERS efficiencies of the so-fabricated encoded nanoparticles
were found to be 2−140 times higher than those of the
corresponding SERS tags prepared by the common polymer-
based methods (i.e., using PVP and thiolated PEG). The MUA-
based protocol can be readily to metallic nanoparticles, such as
citrate-reduced silver colloids or gold nanostars.
■ EXPERIMENTAL SECTION
Materials and Methods. Gold(III) chloride trihydrate (99.9%,
HAuCl4·3H2O), dehydrated trisodium citrate (≥99.5%, C6H5Na3O7·
2H2O), ammonia solution (29%, NH4OH), L-ascorbic acid (≥99.0%,
AA), tetraethoxysilane (99.999%, TEOS), ethanol (99.5%, EtOH),
polyvinylpyrrolidone (average MW = 58000, PVPk58), polyvinylpyrro-
lidone (average MW = 8000, PVPk8), cetyltrimethylammonium
bromide (99.72%, CTAB), 11-mercaptoundecanoic acid (95%,
MUA), 2-mercaptopyridine (97%, MPy), 4-nitrobenzenethiol (80%,
4NBT), 4-mercaptophenol (97%, 4MP), 4-mercaptobenzoic acid
(99%, MBA), 3,5-bis(trifluoromethyl)benzenethiol (97%,
35BTFMB), 4-fluorothiophenol (98%, 4FTP), 2,3,5,6-tetrafluoroben-
zenethiol (97%, 2356TFBT), 2-(trifluoromethyl)benzenethiol (96%,
2TFMBT), 3-fluorothiophenol (95%, 3FTP), Nile blue A (95%,
NBA), 2-fluorothiophenol (97%, 2FTP), toluidine blue O (≥84%,
TB), benzenethiol (97%, BT), 4-(((3-mercapto-5-(2-methoxyphenyl)-
4H-1,2,4-triazol-4-yl)imino)methyl)phenol (97%, MMPHTYIMP), 4-
(((3-mercapto-5-(2-pyridinyl)-4H-1,2,4-triazol-4-yl)imino)methyl)-
benzoic acid (MPHTYIMBA), 4-(((3-mercapto-5-(2-pyridinyl)-4H-
1,2,4-triazol-4-yl)imino)methyl)-1,2-benzenediol acid (MPHTYIMB-
DO), 1-(4-hydroxyphenyl)-1H-tetrazole-5-thiol (97%, HPHTT),
1,1′,4′,1″-terphenyl-4-thiol (97%, TPT), 1-naphtalenethiol (99%,
1NT), 2-naphtalenethiol (99%, 2NT), 5-(4-methoxyphenil)-1,3,4-
oxidazole-2-thiol (97%, MPOT), methylene blue (≥82%, MB), 3,4-
dichlorobenzenethiol (97%, DCBT), biphenyl-4-thiol (97%, BPT), 7-
mercapto-4-methylcoumarin (≥97%, MMC), biphenyl-4−4′-dithiol
(95%, BPDT), thiosalicylic acid (97%, TSA), 5-amino-1,3,4-
thiadiazole-2-thiol (87%, ATT), 4-aminothiophenol (97%, 4ATP), 2-
phenylethanethiol (98%, 2PET), and crystal violet (≥90%, CV) were
purchased from Sigma-Aldrich Gmbh (Munich, Germany). All
reactants were used without further purification. Mili-Q water (18
MΩ cm−1
) was used in all aqueous solutions, and all glassware was
cleaned with aqua regia before the experiments.
Synthesis of Citrate-Stabilized Spherical Gold Nanopar-
ticles. Spherical gold nanoparticles of approximately 50-nm diameter
were produced by a modification of the well-known Turkevich
method.60 Briefly, 308 μL of an aqueous solution of HAuCl4 (0.081
M) was added to a boiling aqueous solution of sodium citrate (100
mL, 0.27 mM) under vigorous stirring. Heating and stirring were
continued for 30 min. A condenser was utilized to prevent the
evaporation of the solvent. During this time, the color of the solution
gradually changed from colorless to purple to finally become deep red.
After this time, heating was continued, and the condenser was
removed to allow evaporation of the solvent to half its initial volume,
to achieve a final gold concentration of 5 × 10−4 M.
Mercaptoundecanoic Acid Functionalization of Gold Nano-
particles. To provide colloidal stability to the Au nanoparticles during
the encoding process and later promote the growth of silica, 50 mL of
the as-produced spherical gold nanoparticles was functionalized with a
small amount of MUA (0.8 molecules nm−2
). To this end, a solution
containing NH4OH (879 μL, 29% aqueous solution) and MUA (1
mL, 3.99 × 10−5 M in EtOH) was prepared. This solution was then
rapidly added under vigorous stirring to the gold nanoparticle sol (50
mL). Agitation was continued for 30 min to ensure MUA
functionalization of the Au surface.
Gold Nanoparticle Codification. With the aim of demonstrating
the versatility of the presented method, 31 different SERS-active
molecules were used, namely, MPy, 4NBT, 4MP, MBA, 35BTFMB,
4FTP,

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

■ข้อสรุปโดยสรุป ในที่นี้ เราอธิบายสากล หนึ่งหม้อราคาไม่แพง และปรับขนาดได้สังเคราะห์โพรโทคอลสำหรับการผลิตรหัสแคมป์ส์อีลีสซีเก็บกัก วิธีการนี้อาศัยการfunctionalization plasmonic เก็บกักกับ submono-ชั้นของกรด mercaptoundecanoic ให้สูง colloidalความมั่นคงระหว่างการประมวลผลยังช่วยให้รามันป้ายชื่อเพื่อกระจายลงบนโลหะได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้ ในขั้นตอนต่อมา กลุ่ม carboxylic ของมัวยังทำหน้าที่เป็นทำงานไซต์ซิลิกาการเติบโตบนเปลือกนอกของเก็บกัก พบว่ากลยุทธ์นี้สังเคราะห์เป็นเรียบร้อยสามารถใช้ได้กับทุกรหัสรามันที่เราทดสอบ (31รหัส) และขึ้นกับ 2 L ไม่สุดท้ายคุณสมบัติของโครงสร้างเข้ารหัส เป็นค่าสังเกตเห็นที่มัวตามวิธีหลีกเลี่ยงการใช้สูง-โมเลกุล-โพลิเมอร์น้ำหนักและปัญหาเกี่ยวข้องสามารถทำซ้ำจากชุด--ชุดแม้สำหรับผู้ผลิตที่แตกต่างกัน การประสิทธิภาพแคมป์ส์อีลีสซีประดิษฐ์เพื่อให้เก็บกักที่เข้ารหัสพบว่า สูงกว่าของ 2−140 ครั้งโดยทั่วไปพอลิเมอร์ - แท็กแคมป์ส์อีลีสซีที่สอดคล้องกันตามวิธี (เช่น การใช้ PVP และ thiolated PEG) มัว-ตาม protocol สามารถพร้อมเก็บกักโลหะ เช่นลดซิเตรตคอลลอยด์สีเงินหรือทอง nanostars■ทดลองส่วนวัสดุและวิธีการ Gold(III) trihydrate คลอไรด์ (99.9%HAuCl4·3H2O), อบแห้งซิเตรตเป็น trisodium (≥99.5%, C6H5Na3O7·2H2O), สารละลายแอมโมเนีย (29%, NH4OH), กรดแอสคอร์บิ L (≥99.0%AA), tetraethoxysilane (99.999%, TEOS), เอทานอล (99.5% คะแนน),polyvinylpyrrolidone (เฉลี่ย MW = 58000, PVPk58), polyvinylpyrro -lidone (เฉลี่ย MW = 8000, PVPk8), cetyltrimethylammoniumโบรไมด์ (99.72%, CTAB), กรด 11 mercaptoundecanoic (95%มัว), 2-mercaptopyridine (97%, MPy), 4-nitrobenzenethiol (80%4NBT), 4-mercaptophenol (97%, 4MP), กรด 4-mercaptobenzoic(99%, MBA), 3.5-bis (trifluoromethyl) benzenethiol (97%35BTFMB), 4-fluorothiophenol (98%, 4FTP), 2,3,5,6-tetrafluoroben -zenethiol (97%, 2356TFBT), 2- (trifluoromethyl) benzenethiol (96%2TFMBT), 3-fluorothiophenol (95%, 3FTP), แม่น้ำไนล์สีน้ำเงิน (95%เอ็นบีเอ), 2-fluorothiophenol (97%, 2FTP), O (≥84% ฟ้า toluidineTB), benzenethiol (97% บาท), 4-(((3-mercapto-5-(2-methoxyphenyl)-4H-1,2,4-triazol-4-yl) imino) เมทิล) ฟีนอล (97%, MMPHTYIMP), 4 -(((3-mercapto-5-(2-pyridinyl)-4H-1,2,4-triazol-4-yl)imino)methyl)-กรดเบนโซอิก (MPHTYIMBA), 4-(((3-mercapto-5-(2-pyridinyl)-4H-กรด 1,2,4-triazol-4-yl)imino)methyl)-1,2-benzenediol (MPHTYIMB-ทำ), 1-(4-hydroxyphenyl)-1H-tetrazole-5-thiol (97%, HPHTT),1, 1′, 4′, 1-terphenyl-4-thiol (97% รเคมิคอลส์), 1-naphtalenethiol (99%1NT), 2-naphtalenethiol (99%, 2NT), 5 (4-methoxyphenil) - 1,3,4 - -oxidazole-2-thiol (97%, MPOT), เมทิลีสีน้ำเงิน (≥82%, MB), 3, 4 -dichlorobenzenethiol (97%, DCBT), ไบเฟนิล-4-thiol (97%, BPT), 7 -mercapto-4-methylcoumarin (≥97%, MMC), ไบเฟนิล-4−4′-dithiol(95%, BPDT), thiosalicylic กรด (97%, TSA), 5-อะมิโน-1,3,4 -thiadiazole-2-thiol (87%, ATT), 4-aminothiophenol (97%, 4ATP), 2 -phenylethanethiol (98%, 2PET), และคริสตัลสีม่วง (≥90%, CV)ซื้อจาก Sigma Aldrich Gmbh (มิวนิค เยอรมัน) ทั้งหมดสารตั้งต้นถูกใช้โดยไม่ทำให้บริสุทธิ์ต่อไป น้ำแพทย์-Q (18MΩ cm−1) ถูกใช้ในการละลายทั้งหมด และเครื่องแก้วทั้งหมดทำความสะอาด ด้วยน้ำกรดกัดทองก่อนการทดลองสังเคราะห์ของซิเตรต-เสถียรทรงกลมทอง Nanopar-ticles เก็บกักทองทรงกลมเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 50 นาโนเมตรผลิต โดยการปรับเปลี่ยนการ Turkevich รู้จักmethod.60 สั้น ๆ 308 μL ของการละลายของ HAuCl4 (0.081M) เดือดสารละลายสารละลายโซเดียมซิเตรต (100 ถูกเพิ่มมล. 0.27 mM) ภายใต้คึกคักกวน เครื่องทำความร้อน และกวน30 นาทีอย่างต่อเนื่อง คอนเดนเซอร์ที่ถูกนำมาใช้เพื่อป้องกันการการระเหยของตัวทำละลาย ในช่วงเวลานี้ สีของโซลูชันค่อย ๆ เปลี่ยนจากสีม่วงเป็น สีแดงเข้มในที่สุดหลังจากเวลานี้ เครื่องทำความร้อนได้อย่างต่อเนื่อง และคอนเดนเซอร์เอาให้ระเหยของตัวทำละลายที่ครึ่งหนึ่งของปริมาตรเพื่อให้ได้ความเข้มข้นทองสุดท้ายของ 5 × 10−4 Mกรด Mercaptoundecanoic Functionalization ทองนาโน-อนุภาค เพื่อให้เสถียรภาพ colloidal เพื่อเก็บกัก Au ในระหว่างการเข้ารหัสใหม่กว่า และกระบวนการส่งเสริมการเจริญเติบโตของซิลิกา 50 mLการผลิตเป็นทรงกลมทองเก็บกักถูกปรับหมู่ฟังก์ชั่นด้วยการจำนวนเล็กน้อยมัว (0.8 โมเลกุล nm−2). ด้วยเหตุนี้ การแก้ไขปัญหาประกอบด้วย NH4OH (879 μL, 29% ละลาย) และมัว (1มล. 3.99 × 10−5 M ในคะแนน) จัดทำขึ้น แก้ไขปัญหานี้ได้แล้วเพิ่มอย่างรวดเร็วภายใต้คึกคักกวนไป sol nanoparticle สูงทอง (50มิลลิลิตร) การก่อกวนได้อย่างต่อเนื่อง 30 นาทีให้มัวfunctionalization ของ Auกฎเกณฑ์ nanoparticle สูงทอง มีจุดมุ่งหมายตามที่ความหลากหลายของวิธีการนำเสนอ แคมป์ส์อีลีสซีใช้งานแตกต่างกัน 31ใช้โมเลกุล คือ MPy, 4NBT, 4MP, MBA, 35BTFMB4FTP