برای بهبود طیف‌سنجی رامان سطحی بهبود یافته، ماده دوبعدی MoSSe ساخته شده که می‌تواند در تشخیص زیست‌مولکول‌ها با این طیف‌سنجی کمک شایانی کند.
چگونه با یک نانوماده دوبعدی، طیف‌سنجی SERS را بهبود دهیم؟
محققان دانشگاه رایس ساختار ساندویچی دوبعدی ساختند که می‌تواند طیف‌سنجی رامان بهبود یافته سطحی را تقویت کند.
به نظر می‌رسد که ساختار ساندویچی تشکیل شده از مولیبدن، گوگرد و سلنیوم می‌تواند برای تشخیص زیست‌مولکول‌ها مناسب باشد.
آزمایش‌های انجام شده در دانشکده مهندسی براون در دانشگاه رایس روی ترکیب دوبعدی ژانوس نشان داد که می‌توان از این ماده به‌عنوان یک پلتفورم جهانی برای بهبود تشخیص زیست‌مولکول‌ها در طیف‌سنجی رامان سطحی بهبود یافته (SERS) استفاده کرد.
با استفاده از این ماده، گلوکز موردآزمایش قرار گرفته تا اثربخشی این ماده در فرایند تشخیص آن با روش SERS مشخص شود. نتایج نشان داد که با این ماده دوبعدی فاکتور بهبود SERS صدهزار برابر بهتر شده است.
SERS یک روش شناسایی مولکول‌ها در غلظت‌های بسیار کم است که در آن مولکول روی سطح فلز جذب می‌شود. با این روش معمولا پروتئین‌های نانومقیاس در سیال‌های بدن شناسایی می‌شوند که در نهایت برای تشخیص بیماری به کار می‌روند.
با این حال، سطوح فلزی معمولا واکنش‌های جانبی داشته و نویز زمینه ایجاد می‌کنند. ماده دوبعدی ژانوس که در دانشگاه رایس ساخته شده، غیرفلزی است. جان لو از محققان این پروژه می‌گوید: «این کار نشان می‌دهد که ما می‌توانیم سیگنال‌های مولکول‌های هدف را تقویت کنیم. ما قصد داشتیم بدانیم که آیا می‌توانیم این سیگنال را از نویزهای زمینه کاملا جدا کنیم.»
پاسخ این سوال مثبت بود و محققان نتایج این یافته‌ها را در نشریه Nanoscale منتشر کردند.
MoSSe در سال ۲۰۱۷ در آزمایشگاه لو با روش لایه‌نشانی شیمیایی از فاز بخار ساخته شد. مولیبدن در وسط یک لایه از گوگرد قرار گرفته و در کنار آن سلنیوم قرار دارد.
به گفته محققان این پروژه، تفاوت الکترونگاتیویتی هر لایه موجب شده تا این ماده سوپراستار طیف‌سنجی SERS شود.
این گروه تحقیقاتی در حال بررسی ساختار هیبریدی MoSSe با نانوذرات فلزی هستند تا استحکام دوقطبی را نیز بهبود دهند.
