Localized surface plasmon resonance nanochips with molecularly imprinted polymer coating for explosives sensing

• Published in: Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics
• Date: 2020
• Main Authors: Chegel, V.I., Lopatynskyi, A.M., Lytvyn, V.K., Demydov, P.V., Martinez-Pastor, J.P., Abargues, R., Gadea, E.A., Piletsky, S.A.
• Format: Article
• Language: English
• Published: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2020
• Subjects: Sensors
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/215906
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Localized surface plasmon resonance nanochips with molecularly imprinted polymer coating for explosives sensing / V.I. Chegel, A.M. Lopatynskyi, V.K. Lytvyn, P.V. Demydov, J.P. Martinez-Pastor, R. Abargues, E.A. Gadea, S.A. Piletsky // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2020. — Т. 23, № 4. — С. 431-436. — Бібліогр.: 26 назв. — англ.

Sensor elements based on localized surface plasmon resonance phenomenon in arrays of Au nanostructures on glass substrates (nanochips) with molecularly imprinted acrylamide copolymer coating have been proposed for explosives analogues sensing in liquid and vapor phase. Nanochips exhibited detection limits of 1 pM in aqueous solution and 0.1 ppm in the gaseous state against 4-nitrophenol. Vapor phase sensing of 4-nitrotoluene, 1-nitronaphthalene, and 5-nitroisoquinoline using the developed 4-nitrophenol-imprinted plasmonic nanochips demonstrated a partially selective response with time to signal saturation starting from 2 minutes. Сенсорні елементи, що базуються на локалізованому поверхневому плазмонному резонансі в масивах золотих наноструктур на скляних підкладках (наночипах) з молекулярно-імпринтованим покриттям на основі акриламідного кополімеру, були запропоновані для детектування аналогів вибухівки в рідкій та газовій фазі. Наночипи проявляють межі виявлення на рівні 1 пM у водному розчині та 0,1 ppm у газоподібному стані для 4-нітрофенолу. Тестування чутливості з використанням виготовленого 4-нітрофенол-імпринтованого плазмонного наночипа до 4-нітротолуолу, 1-нітронафталіну та 5-нітроізохіноліну у газовій фазі демонструє частково селективний відгук із часом насичення сигналу від 2 хвилин.