tailieunhanh - Sự tương tác giữa cluster vàng Au20 với DNA base: Cấu trúc, năng lượng và hiện tượng tán xạ raman tăng cường bề mặt

Trong nghiên cứu này, các phép tính DFT được thực hiện để khảo sát bản chất của sự tương tác và cơ chế tăng cường hóa học phổ Raman (SERS) của các phân tử DNA base (adenine, guanine) lên bề mặt nano vàng bằng cách sử dụng Au20 cluster làm mô hình phản ứng. Kết quả nghiên cứu cung cấp những hiểu biết sâu hơn về vật liệu nano vàng ứng dụng cho cảm biến sinh học. | TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Trường Đại học Khoa học ĐH Huế Tập 22 Số 2 2023 SỰ TƯƠNG TÁC GIỮA CLUSTER VÀNG Au20 VỚI DNA BASE CẤU TRÚC NĂNG LƯỢNG VÀ HIỆN TƯỢNG TÁN XẠ RAMAN TĂNG CƯỜNG BỀ MẶT Huỳnh Thị Thúy Hằng1 Bành Phước Trọng1 Nguyễn Thanh Sĩ1 Phạm Vũ Nhật1 Nguyễn Thị Ái Nhung2 1Bộ môn Hóa Khoa Khoa học Tự nhiên Trường Đại học Cần Thơ 2Khoa Hóa học Trường Đại học Khoa học Đại học Huế Email nhat@ Ngày nhận bài 20 6 2022 ngày hoàn thành phản biện 15 7 2022 ngày duyệt đăng 4 4 2023 TÓM TẮT Các phép tính lý thuyết hàm mật độ DFT được thực hiện để khảo sát bản chất của sự tương tác giữa các phân tử DNA base cụ thể là adenine ADE và guanine GUA với hạt nano vàng sử dụng Au20 cluster làm mô hình phản ứng. Phiếm hàm TPSS kết hợp với bộ hàm cơ sở cc-pVDZ-PP cho kim loại và cc-pVTZ cho các phi kim được sử dụng để khảo sát cấu trúc hình học các thông số nhiệt động và tính chất điện tử của các hệ nghiên cứu. Sự ảnh hưởng của dung môi nước được đánh giá bởi mô hình IEF-PCM. Các kết quả tính toán khẳng định xu hướng gắn kết lên bề mặt vàng thông qua nguyên tử N. Năng lượng tương tác nằm trong khoảng 17 21 kcal mol trong pha khí và giảm xuống còn 15 18 kcal mol trong dung môi nước. Quá trình hấp phụ nhìn chung có thể tự diễn biến vì biến thiên năng lượng tự do Gibbs âm. Ngoài ra hiện tượng tán xạ Raman tăng cường bề mặt SERS của chúng trên bề mặt kim loại Au cũng được làm sáng tỏ. Từ khóa Adenine DFT gold cluster guanine SERS. 1. MỞ ĐẦU Công nghệ nano đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực đời sống hiện nay. Trong lĩnh vực y sinh ứng dụng của các vật liệu cấu trúc nano ngày càng trở nên quan trọng nhằm tăng độ nhạy của chẩn đoán và điều trị hướng đích. Một trong những loại vật liệu nano mang lại nhiều tiềm năng cho hai hướng ứng dụng trên đó là vật liệu nano kim loại quí đặc biệt là nano vàng. Đặc tính vượt trội nhất của hạt nano vàng là tính ổn định bề mặt của chúng. Điều này cho phép chức năng hóa bề mặt dễ dàng với các phân tử sinh học và các .