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Gezielte Unterdrückung des Peptidabbaus in oberflächenverstärkten Raman-Spektren auf Ag-Basis durch Verarmung an heißen Trägern
11.09.2023
In diesem Beitrag wird eine effiziente Methode zur Unterdrückung der Zersetzung von Peptiden mit Iodid vorgestellt und anhand einer systematischen Untersuchung in wässriger Lösung mittels oberflächenverstärkter Raman-Spektroskopie (SERS) demonstriert. Dabei wurde erstmalig bei SERS-Substraten unter Laserbestrahlung mit Hilfe der sog. KelvinProbe-Microscopy ein deutlicher, durch Ladungstrennung induzierter Unterschied der Oberflächenpotentiale beobachtet. Dies weist direkt auf einen plasmoneninduzierten katalytischen Effekt von Ag-SERS-Substraten hin. Auf der Grundlage der vorgestellten Ergebnisse ergibt sich, dass ein plasmoneninduzierter Mechanismus den Peptidabbau in SERS-Experimenten in Flüssigkeit dominiert, und dass die nachgewiesene Unterdrückung des typischen SERS-Probenabbaus durch Iodid anhand der Energieniveaus des Substrats erklärt werden kann.
Die Biophotonik ist ein zentrales Forschungsgebiet am Leibniz-IPHT und SERS ist eine Schlüsseltechnologie für schnelle und zuverlässige Analysen. Bislang schränkt der unerwünschte Probenabbau unter SERS-Bedingungen die Anwendung in Bio-Anwendungen erheblich ein. Die Unterdrückung des Peptidabbaus mit Hilfe von Iodidionen in der aktuellen Studie und dem entsprechenden theoretischen Verständnis, wird daher voraussichtlich einen großen Einfluss auf die SERS-Studien am Leibniz-IPHT und allgemein auf zuverlässigere und reproduzierbare SERS-Experimente von Biomolekülen unter physiologischen Bedingungen haben.