Nanostructured diamond layers enhance the infrared spectroscopy of biomolecules

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F14%3A00436205" target="_blank" >RIV/68378271:_____/14:00436205 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://dx.doi.org/10.1021/la404814c" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1021/la404814c</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.1021/la404814c" target="_blank" >10.1021/la404814c</a>

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Nanostructured diamond layers enhance the infrared spectroscopy of biomolecules

Popis výsledku v původním jazyce

We report on the fabrication and practical use of high-quality optical elements based on Au mirrors coated with diamond layers with flat, nanocolumnar, and nanoporous morphologies. Diamond layers (100 nm thickness) are grown at low temperatures (about 300 °C) from a methane, carbon dioxide, and hydrogen gas mixture by a pulsed microwave plasma system with linear antennas. Using grazing angle reflectance (GAR) Fourier transform infrared spectroscopy with p-polarized light, we compare the IR spectra of fetal bovine serum proteins adsorbed on diamond layers with oxidized (hydrophilic) surfaces. We show that the nanoporous diamond layers provide IR spectra with a signal gain of about 600% and a significantly improved sensitivity limit. This is attributed to its enhanced internal surface area. The improved sensitivity enabled us to distinguish weak infrared absorption peaks of <10-nm-thick protein layers and thereby to analyze the intimate diamond?molecule interface.

Název v anglickém jazyce

Nanostructured diamond layers enhance the infrared spectroscopy of biomolecules

Popis výsledku anglicky

We report on the fabrication and practical use of high-quality optical elements based on Au mirrors coated with diamond layers with flat, nanocolumnar, and nanoporous morphologies. Diamond layers (100 nm thickness) are grown at low temperatures (about 300 °C) from a methane, carbon dioxide, and hydrogen gas mixture by a pulsed microwave plasma system with linear antennas. Using grazing angle reflectance (GAR) Fourier transform infrared spectroscopy with p-polarized light, we compare the IR spectra of fetal bovine serum proteins adsorbed on diamond layers with oxidized (hydrophilic) surfaces. We show that the nanoporous diamond layers provide IR spectra with a signal gain of about 600% and a significantly improved sensitivity limit. This is attributed to its enhanced internal surface area. The improved sensitivity enabled us to distinguish weak infrared absorption peaks of <10-nm-thick protein layers and thereby to analyze the intimate diamond?molecule interface.

Druh

J_x - Nezařazeno - Článek v odborném periodiku (Jimp, Jsc a Jost)

CEP obor

BH - Optika, masery a lasery

OECD FORD obor

—

Projekt

Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2014

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Langmuir

ISSN

0743-7463

e-ISSN

—

Svazek periodika

30

Číslo periodika v rámci svazku

8

Stát vydavatele periodika

US - Spojené státy americké

Počet stran výsledku

7

Strana od-do

2054-2060

Kód UT WoS článku

000332494000017

EID výsledku v databázi Scopus

—