Materialele plasmonice suntmetale sau materiale asemănătoare metalelor care prezintă componentă reală depermitivitate negativă. Cele mai comune materiale plasmonice sunt aurul șiargintul. Cu toate acestea, multe alte materiale prezintă proprietăți opticeasemănătoare metalelor în intervale specifice de lungimi de undă. Din punct de vedere electric, metalele conduccurentul electric prin norul electronic, cuprinzând electronii mobili deconducție. Interesul recent explorează oscilațiile colective ale electronilorde conducere ai acestui plasmon și în consecință, subiectul a devenit cunoscutsub numele de plasmonică . Materialeleplasmonice se bazează pe controlul interacțiunii dintre un câmp electromagneticși electronii liberi dintr-un metal (de obicei aur sau argint) care țin cont deconductivitatea și proprietățile optice ale metalului. Plasmonia este o zonă decercetare care îmbină domeniile opticii și nanoelectronicii prin limitarealuminii cu lungime de undă relativ mare în spațiul liber la scară nanometrică [2].
Electroniiliberi de pe suprafața unui metal oscilează colectiv atunci când sunt loviți deradiație electromagnetică în spectrul vizibil, formând ceea ce este cunoscutsub numele de plasmon de suprafață, acest lucru putând fiind observat în Figura 1.Când un segment de metal are dimensiuni crescute, electronii liberi reflectălumina care îi lovește, dând materialului strălucirea sa. Când un metal măsoarădoar câțiva nanometri, electronii săi liberi sunt limitați într-un spațiufoarte mic, limitând frecvența la care pot vibra. Frecvența specifică aoscilației depinde de dimensiunea nanoparticulei de metal. Într-un fenomennumit rezonanță, plasmonul absoarbe doar fracțiunea de lumină primită careoscilează la aceeași frecvență cu plasmonul însuși (reflectând restul luminii).
Biodetecțiaeste diagnosticul biochimic, un domeniu paraclinic care implică examinareaprobelor biologice folosind diverse tehnici cu scopul de a ajuta medicii săstabilească un diagnostic sau să evalueze fiziologia sistematică a pacientului. Diagnosticul biochimic este o științăreacționară, este responsabilă de studierea lucrurilor care provoacă efectevizibile, folosește cunoștințele și tehnicile biochimice pentru a ajuta ladiagnosticarea bolilor umane, pentru a urmări progresul acestora și pentru amonitoriza efectul tratamentului. Sfera investigațiilor variază de laevaluarea funcției organelor și a glandelor endocrine până la monitorizareamedicamentelor terapeutice [9].
Diagnosticul unei boli pe baza prezențeisau concentrației anumitor biomolecule necesită teste care pot detecta cusensibilitate moleculele de interes (sau ținte). În această eră post-genomică,țintele sunt, cel mai frecvent, acizi nucleici sau proteine. Aplicareananomaterialelor pentru detectarea biomarkerilor de boală dă naștere la testeultrasensibile. Unbiomarker este o moleculă biologică găsită în sânge, alte fluide corporale sauțesuturi care este un semn al unui proces normal sau anormal sau al uneiafecțiuni sau boli. Un biomarker poate fi folosit pentru a vedea cât debine răspunde organismul la un tratament pentru o boală sau afecțiune. Bazafundamentală a unei astfel de lucrări este de a lega fenomenele unice care aparla scară nanometrică de prezența unei biomolecule specifice de analit și de amodula intensitatea unor astfel de fenomene în proporție directă cuconcentrația analitului. Ingineria precisă a nanosuprafețelor este de cea maimare importanță aici, deoarece interfața dintre material și mediul biologic estelocul în care interacțiunile cheie au loc [15].
Diverse nanomateriale, inclusiv punctelecuantice, nanoparticule magnetice și nanotuburi de carbon, au fost folosite catraductoare de semnal în sistemele de biodetecție.Avantajele acestor sisteme includ numeroase mecanisme de semnalizaredisponibile, intensități puternice ale semnalului, interacții chimice desuprafață fin reglabile și suprafețe de ansamblu extrem de mari. Sunt necesarecantități foarte mici de nanomateriale pentru a oferi un semnal puternic, carefacilitează integrarea în dispozitive miniaturizate, iar proprietățile opticepersonalizabile ale nanoparticulelor permit detectarea simultană a mai multorținte. În ceea ce privește nanoparticulele de aur (AuNP), proprietățilelor fizice, ușurința de sinteză și diversele opțiuni de funcționalizare le faco platformă deosebit de versatilă pentru crearea biosenzorilor de diagnostic [15].
Structurilede suprafață multivalente ale nanoparticulelor fabricate prin conjugarea cudiferite grupuri funcționale oferă o biointerfață eficientă pentruinteracțiunea cu ținte biorelevante, cum ar fi ADN-ul, proteinele și celulele.Rutele de funcționalizare relativ ușoare pentru nanomateriale permit creareaunor funcționalități dorite pentru aplicare în diagnosticul clinic [15].
Cu toateacestea, anumite nanomateriale reprezintă o mare provocare în asigurareamodificării și stabilizării suprafeței robuste în medii relevante din punct devedere biologic. Nanotijele de aur (GNR) pot fi incluse în acest grup datorităforțelor lor puternice de interacțiune de dispersie laterală între particule.Au fost utilizate o serie de abordări, spre exemplu amine cuaternare legatecovalent, deși o abordare tipică este utilizarea polietilenglicolului cuterminație tiol pentru a forma un strat steric în jurul particulelor.Asigurarea că acest strat este împachetat dens este esențială pentru a facilitastabilizarea sterică eficientă în solvenți apoși bogați în electroliți, astfelîncât, chiar și la reducerea solubilității polimerului, stratul steric estesuficient de gros pentru a preveni agregarea nanotijelor.
