مطالعه ارتعاشات مولکولی سروتونین با استفاده از طیف سنجی رامان و بسترهای نقره اندود ساخته شده به روش الکترونهشت

سروتونین (Serotonin) یا هیدروکسی تریپتامین نوعی انتقال دهنده های عصبی از نوع مونوآمینه اسید بیوژنیک محسوب می شود که از لحاظ بیوشیمی از مشتقات تریپتوفان است. کمبود سروتونین در بدن، باعث اختلالاتی از جمله: افسردگی، اضطراب، ترس، بی خوابی و وسواس فکری و عملی می شود. با قرار گرفتن گونه های مختلف در نزدیکی سطح فلز و جذب فیزیکی آن ها روی سطح فلزی، به علت برهم کنش میان پلاسمون های سطحی فلز و ارتعاش های مولکولی گونه ها، شدت سیگنال رامان افزایش می یابد که در این مقاله، برای شناسایی سروتونین از بسترهای نقره اندود که سیگنال رامان را افزایش داده اند؛ استفاده شده است.

با استفاده از نمک نقره و عامل کاهنده ساکاروز، نانوذرات نقره به روش ساده شیمیایی ساخته شده و به روش الکترونهشت و با اعمال ولتاژ، بسترهای شیشه ای رسانا (FTO) با نانوذرات نقره پوشش داده شده که با تغییر زمان لایه نشانی در زمان های 5، 10 و 20 دقیقه، بسترهای گوناگون  SERSساخته شدند. در نهایت، با استفاده از این بسترهای SERS و طیف سنجی رامان، بهبود سیگنال رامان ارتعاش های مولکولی سروتونین بررسی شدند.

یافته ها: 

نانوذرات نقره ساخته شده، نانوذراتی کروی و شبه کروی با اندازه بین 5 تا 60 نانومتر هستند که مشاهده قله تشدید پلاسمونی در 428 نانومتر و ساختار FCC، تشکیل نانوذرات نقره را تایید می کند. پلاسمون های سطحی نانوذرات با ایجاد میدان های الکتریکی قوی در مناطق کوچکی در اطراف خود، باعث می شوند که این شدت میدان الکتریکی قوی با ارتعاشات مولکولی سروتونین هایی که در این محدوده قرار گرفته اند؛ برهم کنش کند و مولکول سروتونین قطبیده تر شوند. با افزایش زمان لایه نشانی، به دلیل کلوخه شدن نانوذرات یا رشد نانوذرات، ذرات بزرگ تری روی بسترهای SERS شکل می گیرد که سطح را زبرتر کرده و باعث می شوند پراکندگی نور لیزر فرودی از آن ها افزایش یابد که سبب بهبود سیگنال رامان سروتونین می شوند.

نتیجه گیری:

 تشدید پلاسمون های سطحی نانوذرات نقره و پراکندگی نور از ذرات نقره بزرگ تر، سیگنال رامان ارتعاش های مولکولی سروتونین را تقویت می کنند. با کاهش غلظت سروتونین حکاکی شده روی بسترهای SERS، به دلیل کاهش تعداد ارتعاش های مولکولی، سیگنال رامان نیز تضعیف می شود که با افزایش میزان زبری سطح بسترهای SERS، می توان سیگنال رامان را به دلیل افزایش میزان پراکندگی نور از مراکز زبر افزایش داد. این مراکز زبر، همان ذرات بزرگ تری هستند که در حین لایه نشانی به روش الکترونهشت ایجاد شده و با افزایش زمان لایه نشانی، اندازه آن ها نیز افزایش می یابد و در نتیجه با افزایش میزان پراکندگی نور از خود، منجر به بهبود سیگنال می شوند.