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Bioanalytics using single plasmonic nanostructures

机译：使用单等离子体纳米结构的生物分析

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Plasmonic nanostructures promise to provide sensing capabilities with the potential for sensitive and robust assays in a high parallelization. We present here the use of individual nanostructures for the detection and manipulation of biomolecules such as DNA based on optical approaches [1]. The change in localized surface plasmon resonance of individual metal nanoparticles is utilized to monitor the binding of DNA directly or via DNA-DNA interaction. The influence of different size (length) as well as position (distance to the particle surface) is thereby studied [2]. Holes in a Cr layer present another interesting approach for bioanalytics. They are used to detect plasmonic nanoparticles as labels or to sense the binding of DNA on these particles. This hybrid system of hole and particle allows for simple (just using RGB-signals of a CCD [3]) but a highly sensitive (one nanoparticle sensitivity) detection. On the other hand, the binding of molecular layers around the particles can be detected using spectroscopic features of just an individual one of these systems. Besides sensing, individual plasmonic nanostructures can be also used to manipulate single biomolecular structures such as DNA. Attached particles can be used for local destruction [4] or cutting as well as coupling of energy into (and guiding along) the molecular structure [5].
机译：等离子体纳米结构有望提供传感能力，并具有高度并行化的灵敏和鲁棒测定的潜力。我们在此介绍基于光学方法[1]的单个纳米结构用于检测和操纵诸如DNA的生物分子的方法。单个金属纳米颗粒的局部表面等离振子共振的变化用于直接或通过DNA-DNA相互作用监测DNA的结合。因此，研究了不同大小（长度）以及位置（与粒子表面的距离）的影响[2]。 Cr层中的孔为生物分析提供了另一种有趣的方法。它们用于检测等离激元纳米颗粒作为标记或检测DNA在这些颗粒上的结合。这种由空穴和颗粒组成的混合系统可以进行简单的检测（仅使用CCD的RGB信号[3]），但是检测却非常灵敏（一个纳米颗粒的灵敏度）。另一方面，可以仅使用这些系统中单个系统的光谱特征来检测分子周围的分子层结合。除了感测之外，单个等离激元纳米结构还可用于操纵单个生物分子结构，例如DNA。附着的粒子可用于局部破坏[4]或切割以及将能量耦合到分子结构中（并沿着分子结构引导）[5]。

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