The interaction of the antitumour agent doxorubicin with calf thymus DNA is investigated in an aqueous solution at a pH level of 6-7 with molar ratios of 1/10. A UV-resonance Raman spectroscopy and surface enhanced Raman spectroscopy are used to determine the doxorubicin binding sites and the structural variations of doxorubicin-DNA complexes in an aqueous solution. Doxorubicin intercalates with adenine and guanine via a hydrogen bond formation between the N7 positions of purine bases and the hydroxyl group of doxorubicin.
항암제인 독소루비신과 아데닌과의 상호작용을 알아보기 위하여 10-3~10-4의 수용액상 농도 범위에 서 1 : 2의 부피비로 혼합하여 조사하였다. 자외선 공명라만 분광법과 표면증강 라만 분광법을 이용하여 수용 액상에서 독소루비신 분자의 아데닌 분자에 대한 결합 자리를 알아 본 결과 독소루비신 분자는 아데닌 분자 의 7번 위치의 질소와 상호작용 가능성을 확인할 수 있었다.
We measured the pH-induced spectral changes of yeast iso-1-cytochrome c on silver nanoparticle surfaces using surface-enhanced resonance Raman scattering (SERRS) at 457.9 nm. At a pH of ~3, the Met80 ligand in yeast iso-1-cytochrome c is assumed to dissociate, leading to a marked conformational change as evidenced by the vibrational spectral shifts. The Soret band at ~410 nm in the UV-Vis spectrum shifted to ~396 nm at pH~3, indicating a transition from a low spin state to a high spin state from a weak interaction with a water molecule. Thus, SERRS spectroscopy can measure the pH-induced denaturalization of cyt c adsorbed on metal nanoparticle surfaces at a lower concentration with a better sensitivity than ordinary resonance Raman spectroscopy.
In this study, we synthesize silica-core gold-satellite nanoparticles (SGNPs) for the surface-enhanced Raman scattering (SERS) based sensing applications. They consist of gold satellite nanoparticles (AuNPs) fixed on the silica core nanoparticles, which sizes of AuNPs can be tunned by varying the amount of reactants (growth solution and reducing agent). Their surface plasmon resonance (SPR) properties were characterized by using UV-vis spectroscopy, showing that the growth of AuNPs on silica cores leads to the light absorption in the longer wavelength region. Furthermore, the size increase of AuNPs exhibited the dramatic change in SERS activity due to the formation of hot spots. The optimized SGNPs showing enhancement factor ${\sim}3.8{\times}10^6$ exhibited a detection limit of rhodamine 6G (R6G) as low as $10^{-8}M$. These findings suggest the importance of size control of SGNPs and their SPR properties to develop highly efficient SERS sensors.
시스-펩티드 모델 화합물인 디케토페라진을 수용액과 $D_2O$에서 320~218nm 사이의 여기 파장을 이용하여 라만 스펙트럼을 측정하였다. 본 연구는 공명 증폭되는 아미드 밴드를 명명하고, 그 증폭 메카니즘을 규명하는 데 목적이 있다. 3개의 공명 증폭된 시스-펩티드 표본밴드가 수용액 상태에서 1676, 1533, $806cm^{-1}$에서 관찰되었고, 이것을 각각 아미드, I, II, S 밴드로 명명하였다. $1533cm^{-1}$ 아미드 II 밴드는 수용액 상태의 공명 라만 스펙트럼에서 가장 큰 밴드였으며, 순수한 C-N 신축운동이며, N-H를 N-D로 치환한 결과 $1520cm^{-1}$로 이동되었다. 이 밴드는 아마도 단백질내에 존재하는 시스형 펩티드를 관찰할 수 있는 표본 밴드가 될 것으로 예상된다. 여기 주파수를 바꾸어 가며 얻은 라만 밴드 크기 변화와, Albrecht A-항 모델로부터 시스 펩티드 라만 밴드가 188nm 근방의 펩티드 ${\pi}-{\pi}^*$ 전자 전이에 의하여 공명 증폭됨을 증명하였다. 이러한 자료를 바탕으로 시스 펩티드 ${\pi}^*$ 들뜬 상태의 기하구조는 전자 바닥 상태와 비교하여 C-N 결합이 늘어난 형태일 것으로 제안하였다.
ECR-PECVD 방법을 이용하여 ECR power, $CH_4/H_2$ 가스 혼합비와 유량, 증착시간을 고정 시켜놓고 기판 bias 전압을 변화 시켜가면서 유리 기판위에 DLC 박막을 제작하였다. Raman, FTIR 및 UV/Vis 스펙트럼을 측정하여 기판 bias 진압에 따른 이용 충돌이 박막의 특성 변화에 미치는 영향을 조사하였다. FTIR 분석결과로부터 기판 bias 전압을 증가시킬수록 이용충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들의 탈수소화 현상을 확인할 수 있었고, 박막의 두께는 bias 전압을 증가시킬수록 감소되었다. 그리고 Raman 스펙트럼으로부터 Gaussian curve fitting을 통하여 sp3/sp2의 결합수에 비례하는 D/G피크의 면적 강도비(ID/IG)는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 증가하였다. 그리고 광 투과율은 증착시간을 길게 할수록, 기판 bias 전압을 크게할수록 감소하였으나, 박막의 밀도가 증가하고 더 매끄러운 DLC 박막이 형성되었다. 이 결과로부터 DLC 박막은 기판 bias 전압의 크기를 증가시킬수록 특성이 더 향상됨을 알 수 있었다.
스피로파이란은 반복적인 광 변색현상 과정에서 광 퇴화 특성을 보이는 대표적인 물질이다. 스피로파이란은 뛰어난 안정성, 빠른 응답속도, 강한 색 변화, 빛에 의한 물질의 화학적, 물리적 특성 조절이 가능하다는 점으로 광 스위치, 광 메모리, 바이오 센서 등의 다양한 분야에 적용되고 있다. 하지만 스피로파이란은 광 퇴화되며 기능이 점차 떨어지기 때문에, 광퇴화에 따른 스피로파이란의 특성 변화에 대해 자외선-가시광선 분광법, 핵 자기 공명 분광법, 라만 분광법 등을 이용한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 스피로파이란의 광 퇴화 특성을 테라헤르츠 주파수 영역에서 테라헤르츠 시간 영역 분광법(Terahertz time-domain spectroscopy, THz-TDS)을 이용하여 측정 및 분석하였다. 반복적인 자외선 조사에 따른 스피로파이란의 광 퇴화 특성이 테라헤르츠 영역에서의 흡수량 증가로 나타남을 확인하였다. 이러한 스피로파이란의 광 퇴화 특성이 야기하는 테라헤르츠 영역 흡수량 변화 경향은 가시광선 영역 흡수량 변화 경향과 서로 반대됨을 확인할 수 있었다.
In the present study, we carried out comparative research on the anthraquinones Raman spectrum and on the anthraquinones derivative 1,4-diamino-anthraquinone focusing on change in its intermediate in terms of pH and change in the substituent. WE use the SERS method and employ a silver sol prepared by Creighton et al.'s method. From the analysis of the UV spectrum of the mixture solution of 1,4-diamino-anthraquinone and silver sol, we could see that the 1,4-diamino-anthraquinone physically adsorbs silver sol. In terms of the adsorbing orientation, the adsorption of the nitrogen atom in the amino group is perpendicular to the surface of silver sol according to the surface selection rule. From the structure of the 1,4-diamino-anthraquinone intermediate according to the change of pH, we could see that the C=O bond is strengthened in the acidic state and weakened in the neutral and the alkaline state because of the resonance effect of the amines.
We prepared a working electrode (WE) with a blocking layer (BL) containing 0 ~ 0.5 wt% Ag nano powders to improve the energy conversion efficiency (ECE) of dye sensitized solar cell (DSSC). FESEM and micro-Raman were used to characterize the microstructure and phase. UV-VIS-NIR spectroscopy was employed to determine the adsorption of the WE with Ag nano powders. A solar simulator and a potentiostat were used to confirm the photovoltaic properties of the DSSC with Ag nano powders. From the results of the microstructural analysis, we confirmed that Ag nano powders with particle size of less than 150 nm were dispersed uniformly on the BL. Based on the phase and adsorption analysis, we identified the existence of Ag and found that the adsorption increased when the amount of Ag increased. The photovoltaic results show that the ECE became 4.80% with 0.3 wt%-Ag addition compared to 4.31% without Ag addition. This improvement was due to the increase of the localized surface plasmon resonance (LSPR) of the BL resulting from the addition of Ag. Our results imply that we might be able to improve the efficiency of a DSSC by proper addition of Ag nano powder to the BL.
The silver colloidal effects on the excited-state structure and intramolecular charge transfer (ICT) of p-N,N-dimethylaminobenzoic acid (DMABA) in aqueous cyclodextrin (CD) solutions have been investigated by UV-VIS absorption, steady-state and time-resolved fluorescence, and transient Raman spectroscopy. As the concentration of silver colloids increases, the ratio of the ICT emission to the normal emission (Ia /Ib) of DMABA in the aqueous $\alpha-CD$ solutions are greatly decreased while the Ia /Ib values in the aqueous B-CD solutions are significantly enhanced. It is also noteworthy that the ICT emission maxima are red-shifted by 15-40 nm upon addition of silver colloids, implying that DMABA encapsulated in $\alpha-CD$ or B-CD cavity is exposed to more polar environment. The transient resonance Raman spectra of DMABA in silver colloidal solutions demonstrate that DMABA in the excited-state is desorbed from silver colloidal surfaces as demonstrated by the disappearance of νs (CO2-)(1380 cm-1 ) with appearance of ν(C-OH)(1280 cm -1) band, respectively. Thus, in the aqueous B-CD solutions the carboxylic acid group of DMABA in the excited-state can be readily hydrogen-bonded with the secondary hydroxyl group of B-CD while in aqueous and $\alpha-CD$ solutions the carboxylic acid group of DMABA has the hydrogen-bonding interaction with water. Consequently, in the aqueous B-CD solutions the enhancement of the Ia /Ia value arises from the intermolecular hydrogen-bonding interaction between DMABA and the secondary hydroxyl group of B-CD as well as the lower polarity of the rim of the B-CD cavity compared to bulk water. This is also supported by the increase of the association constant for DMABA/ B-CD complex in the presence of silver colloids.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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