In this study, we demonstrated a nanoplasmonic-based sensor design, which was constructed with a bioinspired silk material and plasmonic materials (gold nanoparticles). We characterized this mutual integration at the molecular level by using Atomic Force Microscopy, Scanning Electron Microscopy, and also, the chemical composition was confirmed with Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared Spectroscopy and X-Ray Photoelectron Spectroscopy analyses, along with contact angle measurements for evaluating hydrophilicity/hydrophobicity. Once a single layer of silk-gold nanoparticle mixture was accomplished, we serially applied an adlayer and plasmonic material to create more sensitive surfaces. Accordingly, we benchmarked the performance of this multi-layer sensor system, and observed ~6.8 times (or red-shifts from 7.93 nm to 12.90 nm) signal improvements compared to the one developed with a single layer. In sum, we here presented (i) a facile drop-casting method for developing a nanoplasmonic sensor design, (ii) the use of inexpensive off-the-shelf plastic as a substrate, (iii) easy-to-adapt strategy with standard spectrometer devices, and (iv) the need for minimum training for the proper use.
Bu çalışmada, biyoilhamlı ipek ve plazmonik malzemeler (altın nanoparçacıklar) ile oluşturulmuş nanoplazmonik-tabanlı bir sensör tasarımı geliştirilmiştir. Bununla birlikte, Atomik Kuvvet Mikroskobu, Taramalı Elektron Mikroskobu kullanarak moleküler düzeyde karakterize edilmiş ve kimyasal bileşim, hidrofiliklik/hidrofobiklik değerlendirmesi için temas açısı ölçümleriyle birlikte Zayıflatılmış Toplam Yansıma – Fourier Dönüşümlü Kızıl Ötesi Spektrometresi ve X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi analizleriyle doğrulanmıştır. Tek bir ipek-altın nanoparçacık karışımı elde edildikten sonra, daha hassas yüzeyler oluşturmak için bir protein tabakası ve plazmonik malzeme sırasıyla yüzeye uygulanmıştır. Bu çok katmanlı sensör sisteminin performansı tek bir katman tarafından geliştirilen sistemle karşılaştırılmış ve ~6,8 kez (veya 7,93 nm’den 12,90 nm’ye sinyal kayması) sinyal iyileştirmesi gözlemlenmiştir. Özetle, burada (i) bir nanoplazmonik sensör tasarımı geliştirmek için yapılması kolay bir damla-döküm yöntemini, (ii) alt katman olarak, pahalı olmayan âtıl bir plastiğin kullanılmasını, (iii) standart spektrometrelere kolay adaptasyon stratejisini ve (iv) doğru kullanımı için en az seviyede eğitim gerektiği gösterilmiştir.
Download Article in PDF (2.7 MB)