RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

1988

 / 

Март

←  →

Новые приборы и методы исследований


Гигантское комбинационное рассеяние и его применение к изучению биологических молекул

, ,

Обзор работ по гигантскому комбинационному рассеянию (КР) света молекулами, находящимися вблизи поверхности металла. Рассмотрены экспериментальные условия получения спектров усиленного комбинационного рассеяния в различных системах молекула — металл. Обсуждаются основные характеристики и механизмы эффекта. Особое внимание уделяется применениям метода спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния для структурно-функционального изучения биологических молекул: ДНК, белков, надмолекулярных комплексов. Отмечается, что высокий коэффициент усиления сечения КР позволяет понизить концентрацию исследуемых веществ на три порядка — до 108—109 М. Короткодеиствие механизма усиления в некоторых системах дает возможность получать спектры комбинационного рассеяния групп атомов, непосредственно сближенных с поверхностью металла, и, таким образом, изучать топографию биологических макромолекул, кинетику их поведения на границе раздела фаз. Обсуждаются перспективы использования гигантского комбинационного рассеяния как нового метода колебательной спектроскопии биополимеров. Табл. 1. Ил. 17. Библиогр. ссылок 168.

Текст pdf (1,1 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU1988v031n03ABEH005720
PACS: 87.15.Mi, 87.64.Je, 78.30.−j, 33.20.Fb (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0154.198803d.0459
URL: https://ufn.ru/ru/articles/1988/3/d/
Цитата: Набиев И Р, Ефремов Р Г, Чуманов Г Д "Гигантское комбинационное рассеяние и его применение к изучению биологических молекул" УФН 154 459–496 (1988)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Nabiev I R, Efremov R G, Chumanov G D “Surface-enhanced Raman scattering and its application to the study of biological molecules” Sov. Phys. Usp. 31 241–262 (1988); DOI: 10.1070/PU1988v031n03ABEH005720

Список литературы (168) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (82) Похожие статьи (4)

  1. R. P. van Duyne Chemical and Biological Applications of Lasers Vol. Vol. 4 Ed. C. B. Moore (Academic Press, N. Y.) Ch. 5 (1979)
  2. A. Otto Appl. Surf. Sci. 6 309 (1980)
  3. V. I. Emel'yanov and N. I. Koroteev Usp. Fiz. Nauk 135 345 (1981); V. I. Emel'yanov and N. I. Koroteev Sov. Phys. Usp. 24 864 (1981)
  4. A. Otto Light Scattering in Solids IV Eds. M. Cardona and G. Giintherodt (Springer-Verlag, Berlin, 1983) p. 289
  5. V. V. Marinyuk, R. M. Lazorenko-Manevich, and Ya. M. Kolotyrkin Progress in Physical Chemistry Ed. Ya. M. Kolotyrkin ([in Russian], Mir, M.) Ch. 1 (1982)
  6. M. Moskovits Rev. Mod. Phys. 57 783 (1985)
  7. R. Chang and T. Fourtak [Eds.] Surface-Enhanced Raman Scattering (Plenum Press, N. Y., 1982); Russ. transl., R. Chang and T. Fourtak [Eds.] Surface-Enhanced Raman Scattering (Mir, M., 1984)
  8. I. Pockrand Surface-Enhanced Raman Vibrational Studies at Solid/Gas Interfaces (Springer-Verlag, Berlin, 1984)
  9. E. Koglin Top. Current Chem. 13 1 (1986)
  10. E. Koglin, M. J. Sequaris, and P. Valenta Proc. of the 14th European Conference on Molecular Spectroscopy (Frankfurt, 1979) p. 122
  11. I. R. Nabiev, S. D. Trakhanov, A. M. Surin, E. S. Efremov, V. Z. Pletnev, and T. I. Vorotyntseva Proc. of the 3rd USSR-FRG Symposium on Peptides and Proteins Chemistry (Makhachkala, 1980) p. 35
  12. I. R. Nabiev, S. D. Trakhanov, E. S. Efremov, V. V. Marinyuk, and R. M. Lazorenko-Manevich Bioorg. Khim. 7 941 (1981); I. R. Nabiev, S. D. Trakhanov, E. S. Efremov, V. V. Marinyuk, and R. M. Lazorenko-Manevich Sov. J. Bioorgan. Chem. 7 (1981)
  13. I. R. Nabiev and E. S. Efremov Proc. of the 3rd Soviet-Swedish Symposium on Physicochemical Biology (Tbilisi, 1981) p. 111
  14. I. R. Nabiev, V. A. Savchenko, and E. S. Efremov J. Raman Spectrosc. 14 375 (1983)
  15. T. M. Cotton, S. G. Schultz, and R. P. Van Duyne J. Am. Chem. Soc. 102 7960 (1980)
  16. T. M. Cotton, R. Timkovich, and M. S. Cork FEBS Lett. 133 39 (1981)
  17. T. M. Cotton and R. P. van Duyne ibid. 147 81 (1982)
  18. T. M. Cotton, S. G. Schultz, and R. P. van Duyne J. Am. Chem. Soc. 104 6528 (1982)
  19. I. R. Nabiev, R. G. Efremov, and G. D. Chumanov J. Biosciences 8 363 (1985)
  20. I. R. Nabiev, R. G. Efremov, G. D. Chumanov, and A. B. Kuryatov Biol. Membrany 2 1003 (1985)
  21. I. R. Nabiev, R. G. Efremov, G. D. Chumanov, and N. G. Abdulaev Proc. of the 1 st European Conference on Spectroscopy of Biological Molecules, Reims, 1985 Eds. A. J. Alix, L. Bernard, and M. Manfait (Wiley, N. Y., 1985) p. 348
  22. J. M. Sequaris and E. Koglin Analit. Chemie 321 758 (1985)
  23. T. Vodinh, M. Y. K. Hiromoto, G. M. Begun, and R. L. Moody Analyt. Chem. 56 1667 (1984)
  24. R. A. Uphaus, T. M. Cotton, and D. Mobius Thin Solid Films 132 173 (1985)
  25. M. Kerker, O. Siiman, L. A. Bumm, and D. S. Wang Appl. Opt. 19 3253 (1980)
  26. T. M. Cotton and R. Holt Spectroscopy of Biological Molecules Eds. A. J. P. Alix, L. Bernard, and M. Manfait (Wiley, N. Y., 1985) p. 38
  27. P. R. Carey Biochemical Applications of Raman and Resonance Raman Spectroscopies (Academic Press, N. Y., 1982); Russ. transl., P. R. Carey Biochemical Applications of Raman and Resonance Raman Spectroscopies (Mir, M., 1985)
  28. F. F. M. de Mul. C. Otto, J. Mud, and J. Greve International Conference on Raman Spectroscopy, Tokyo (1984) p. 29
  29. R. K. Chang Surf. Sci. 158 405 (1986)
  30. D. L. Jeanmaire and R. P. van Duyne J. Electroanal. Chem. 84 1 (1977)
  31. E. Koglin, J. M. Sequaris, and P. Valenta J. Mol. Struct. 60 421 (1980)
  32. C. Otto, A. van Welie, E. de Jong, F. F. M. de Mul, J. Mud, and J. Greve J. Phys. E 17 624 (1984)
  33. G. D. Chumanov Author's Abstract of Candidate's dissertation in Physical-Mathematical Sciences (Moscow State University, Moscow, 1987)
  34. E. S. Brandt Analyt. Chem. 57 1276 (1985)
  35. I. R. Nabiev, R. G. Efremov, and G. D. Chumanov Biofizika 31 724 (1986); I. R. Nabiev, R. G. Efremov, and G. D. Chumanov Biophysics (USSR) 31 789 (1986)
  36. T. M. Cotton and M. Vavra Chem. Phys. Lett. 106 491 (1984)
  37. I. Taniguchi, M. Iseki, H. Yamaguchi, and K. Yasukouchi J. Electroanal. Chem. 186 299 (1985)
  38. R. K. Chang and B. L. Laube CRC Crit. Rev. Sol. State and Mater. Sci. 12 1 (1984)
  39. T. M. Devine, T. E. Furtak, and S. H. Macomber J. Electroanalyt. Chem. L64 299 (1984)
  40. J. A. Shelnutt and D. S. Ginley J. Phys. Chem. 89 5473 (1985)
  41. A. J. Bovill, A. A. McConnell, J. A. Minno, and W. E. Smith Surf. Sci. 158 333 (1985)
  42. P. Hildebrandt and M. Stockburger in: Ref. 26 p. 25
  43. H. Baltruschat, E. Rauch, and J. Heitbaum J. Electroanalyt. Chem. 194 1098 (1985)
  44. J. Turkevich, P. C. Stevenson, and J. Hillier Discuss. Farad. Soc. 11 58 (1951)
  45. O. Siiman, L. A. Bumm, R. Caalaghan, C. G. Blatchford, and M. Kerker J. Phys. Chem. 87 1014 (1983)
  46. J. A. Creighton, C. G. Blatchford, and M. J. Albrecht J. Chem. Soc. Farad. Trans. II 75 790 (1979)
  47. G. Frens Nature (London) Phys. Sci. 241 20 (1973)
  48. A. Fabrikanos, S. Athanassion, and K. H. Lieser Z. Naturforsch. 18b 612 (1963)
  49. M. Picquart, G. Lacrampe, and M. Jaffrain in: Ref. 26 p. 190
  50. N. S. Lee, R. S. Sheng, M. D. Morris, and L. M. Schopfer J. Am. Chem. Soc. 108 6179 (1986)
  51. K. Kneipp and J. Flemming J. Mol. Struct. 145 173 (1986)
  52. R. S. Sheng, L. Zhu, and M. D. Morris Analyt. Chem. 58 1116 (1986)
  53. C. G. Blatchford, O. Siiman, and M. Kerker J. Phys. Chem. 87 2503 (1983)
  54. H. Wetzel and H. Gerischer Chem. Phys. Lett. 76 460 (1980)
  55. C. D. Tran J. Chromatogr. 292 432 (1984)
  56. R. Dornhaus, R. E. Benner, and R. K. Chang Surf. Sci. 101 363 (1980)
  57. C. Y. Chen, I. Davoli, G. Ritchie, and E. Burstein ibid. 363
  58. R. Dornhaus Vibrations at Surfaces Eds. R. Caudano, J. M. Gilles, and A. A. Lucas (Plenum Press, N.Y., 1982) p. 445
  59. J. C. Tsang and J. Kirtley Solid State Commun. 30 617 (1979)
  60. J. C. Tsang, Ph. Avouris, and J. R. Kirtley J. Electron Spectrosc. 29 343 (1983)
  61. Y. Kobayashi and K. Itoh J. Phys. Chem. 89 5174 (1985)
  62. A. Takenaka, S. Takeuchi, Y. Kobayashi, and K. Itoh Surf. Sci. 158 359 (1985)
  63. Y. Shiratori, M. Serita, and K. Itoh Chem. Phys. Lett. 118 595 (1985)
  64. C. A. Murray, D. L. Allara, and M. Rhinewine Phys. Rev. Lett. 46 57 (1981)
  65. T. Vo-Dinh, M. Meier, and A. Wokaun Anal. Chim. Acta 181 139 (1986)
  66. B. H. Loo J. Phys. Chem. 87 3003 (1983)
  67. B. Pettinger Proceedings of the 7th International Conference of Raman Spectroscopy Ed., M. Murphy (North-Holland, Amsterdam, 1980) p. 412
  68. J. R. Lombardi, R. L. Birke, L. A. Sanchez, I. Bernardt, and S. C. Sun Chem. Phys. Lett. 101 240 (1984)
  69. M. Kerker, O. Siiman, and D. S. Wang J. Phys. Chem. 88 3168 (1984)
  70. J. A. Creighton, C. G. Blatchford, and J. R. Campbell J. Chem. Phys. 76 843 (1982)
  71. A. Lepp and O. Siiman J. Phys. Chem. 89 349 (1985)
  72. I. Pockrand Chem. Phys. Lett. 92 514 (1982)
  73. I. Pockrand, J. Billman, and A. Otto J. Chem. Phys. 78 6384 (1983)
  74. J. L. Coutaz, M. Nevieze, E. Pic, and R. Reinisch Phys. Rev. B 32 2227 (1985)
  75. W. Knoll, M. R. Philpott, D. J. Swalen, and A. Girlando J. Chem. Phys. 77 2254 (1982)
  76. H. Seki and M. R. Philpott ibid. 73 5376 (1980)
  77. D. A. Zwemer, S. V. Shank, and J. E. Rowe Chem. Phys. Lett. 73 201 (1980)
  78. J. E. Rowe, S. V. Shank, D. A. Zwemer, and C. A. Murrey Phys. Rev. Lett. 44 1770 (1980)
  79. C. L. Eesly Phys. Lett. A 81 193 (1981)
  80. H. Seki J. Vac. Sci. Technol. 18 633 (1980)
  81. I. Pockrand and A. Otto Solid State Commun. 35 861 (1980)
  82. P. N. Sanda, J. Warlaumont, J. E. Demuth, J. C. Tsang, K. Christmann, and J. A. Bradley Phys. Rev. Lett. 45 1519 (1980)
  83. T. E. Furtak and D. Roy Surf. Sci. 158 126 (1985)
  84. E. Koglin and J. M. Sequaris J. Phys. (Paris) 44 487 (1983)
  85. E. Koglin, H. H. Lewinsky, and J. M. Sequaris Surf. Sci. 158 370 (1985)
  86. J. A. Applebaum and D. R. Haman Chemistry and Physics of Solid Surfaces Ed., S. Y. Tong (CRC Press, N. Y., 1977) p. 137
  87. W. P. Chen, G. Rithie, and E. Burstein Phys. Rev. Lett. 37 993 (1976)
  88. K. L. Kliewer Phys. Rev. B 1 1412 (1976)
  89. J. Stratton Electromagnetic Theory (McGraw-Hill, N. Y., 1941); Russ. transl., J. Stratton Electromagnetic Theory (Gostekhizdat, M., 1948)
  90. A. M. Brodski&ibreve; and L. I. Da&ibreve;khin Elektrokhimiya 20 1032 (1984); A. M. Brodski&ibreve; and L. I. Da&ibreve;khin Sov. Electrochem. 20 955 (1984)
  91. P. K. Pandey and G. C. Schatz Chem. Phys. Lett. 88 193 (1982)
  92. V. M. Agranovich and V. L. Ginzburg Crystal Optics with Spatial Dispersion and Excitons (Springer-Verlag, Berlin, 1984); Russ. original, V. M. Agranovich and V. L. Ginzburg Crystal Optics with Spatial Dispersion and Excitons (Nauka, M., 1979) p. 117
  93. Y. J. Chen, W. P. Chen, and E. Burstein Phys. Rev. Lett. 36 1207 (1976)
  94. A. Girlando, M. R. Philpott, D. Heitman, J. D. Swalen, and R. Santo J. Chem. Phys. 72 3973 (1980)
  95. S. S. Jha, J. R. Kirtley, and J. C. Tsang Phys. Rev. B 22 5187 (1980)
  96. M. Yamashita and M. Tsuji J. Phys. Soc. Jpn. 52 2462 (1983)
  97. P. K. Aravind, E. Hood, and H. Metiu Surf. Sci. 148 411 (1984)
  98. W. H. Weber and G. W. Fotd Opt. Lett. 6 122 (1981)
  99. F. J. Adrian Chem. Phys. Lett. 78 45 (1981)
  100. P. F. Liao and A. Wokaun J. Chem. Phys. 76 751 (1982)
  101. S. Efrima Chem. Phys. Lett. 102 79 (1983)
  102. M. Born and E. Wolf Principles of Optics (Pergamon Press, N. Y., 1959); Russ. transl., M. Born and E. Wolf Principles of Optics (Nauka, M., 1970)
  103. M. R. Philpott J. Chem. Phys. 62 1812 (1975)
  104. H. Ueba ibid. 73 725 (1980)
  105. H. Ueba and S. Ishimura ibid. 74 3070 (1981)
  106. S. L. McCall and P. M. Plazman Phys. Rev. B 22 1660 (1980)
  107. B. Pettinger, U. Wenning, and D. M. Kolb Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 82 117 (1980)
  108. B. N. J. Persson Chem. Phys. Lett. 82 561 (1981)
  109. A. Otto, J. Timpler, J. Billman, and I. Pockrand Phys. Rev. Lett. 45 46 (1980)
  110. A. Otto, J. Timpler, J. Billman, S. Kovac, and I. Pockrand Surf. Sci. 92 L55 (1980)
  111. A. M. Brodsky and M. J. Urbakh Phys. Status Solidi 76 93 (1976)
  112. A. M. Brodsky and M. J. Urbakh ibid. 83 633 (1977)
  113. V. V. Marinyuk, R. M. Lazarenko-Manevich, and Ya. M. Kolotyrkin Elektrokhimiya 18 307 (1982); V. V. Marinyuk, R. M. Lazarenko-Manevich, and Ya. M. Kolotyrkin Sov. Electrochem. 18 273 (1982)
  114. J. Billman, S. G. Kovac, and A. Otto Surf. Sci. 92 153 (1980)
  115. I. R. Nabiev, G. D. Chumanov, and E. A. Manykin Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved., Fiz., No. 3 33 (1985); I. R. Nabiev, G. D. Chumanov, and E. A. Manykin Sov. Phys. J. 28 204 (1985)
  116. I. R. Nabiev and G. D. Chumanov Biofizika 31 183 (1986); I. R. Nabiev and G. D. Chumanov Biophysics (USSR) 31 199 (1986)
  117. S. Venkatesan, G. Erdheim, and J. R. Lombardi Surf. Sci. 101 387 (1980)
  118. J. S. Suh and M. Moskovits J. Am. Chem. Soc. 108 4711 (1986)
  119. N. G. Abdulaev, I. R. Nabiev, R. G. Efremov, and G. D. Chumanov Biol. Membrany 3 26 (1986)
  120. T. Koyama, M. Yamaga, M. Kim, and K. Itoh Inorg. Chem. 2 4258 (1985)
  121. S. H. Macomber, T. E. Furtak, and T. M. Devine Surf. Sci. 122 556 (1982)
  122. M. Itabashi, K. Kato, and K. Itoh Chem. Phys. Lett. 97 528 (1983)
  123. M. Itabashi, T. Masuda, and K. Itoh J. Electroanal. Chem. 165 265 (1984)
  124. K. Shoji, Y. Kobayashi, and K. Itoh Chem. Phys. Lett. 102 179 (1983)
  125. M. Kim. T. Tsujino, and K. Itoh ibid. 125 364 (1986)
  126. M. E. Lippitsch ibid. 79 224 (1981)
  127. L. A. Sanchez and T. G. Spiro J. Phys. Chem. 89 763 (1985)
  128. J. J. McMahon, S. Baer, and C. A. Melendres ibid. 90 1572 (1986)
  129. I. Taniguchi, M. Iseki, H. Yamaguchi, and K. Yasukouchi J. Electroanal. Chem. 175 341 (1984)
  130. G. Smulevich and T. G. Spiro J. Phys. Chem. 89 5168 (1985)
  131. I. Taniguchi and K. Yasukouchi in: Ref. 28 p. 718
  132. P. Hildebrandt and M. Stockburger Proc. of the 10th International Conference on Raman Spectroscopy Eds., W. L. Peticolas and B. Hudson (Oregon University Printing Dep., Eugene, 1986) p. 5
  133. M. Pagannone, B. Fornari, and G. Mattei ibid. 48
  134. R. A. Copeland, S. P. A. Fodor, and T. G. Spiro J. Am. Chem. Soc. 106 3872 (1984)
  135. E. Koglin and J. M. Sequaris J. Mol. Struct. 141 405 (1986)
  136. K. M. Ervin, E. Koglin, J. M. Sequaris, P. Valenta, and H. W. Nurnberg J. Electroanal. Chem. 114 179 (1980)
  137. E. Koglin, J. M. Sequaris, and P. Valenta Z. Naturforsch A 36 809 (1981)
  138. E. Koglin, J. M. Sequaris, and P. Valenta J. Mol. Struct. 79 185 (1982)
  139. E. Koglin, J. M. Sequaris, J. C. Fritz, and P. Valenta ibid. 11 219 (1984)
  140. T. Watanabe, O. Kawanami, H. Katoh, and K. Honda Surf. Sci. 158 341 (1985)
  141. V. Brabec and K. Niki Biophys. Chem. 23 63 (1985)
  142. V. Brabec and K. Niki Collect. Czech. Chem. Commun. 51 167 (1986)
  143. C. Otto, T. J. J. van den Tweel, F. F. M. de Mul. and J. Greve J. Raman Spectrosc. 17 289 (1986)
  144. J. M. Sequaris, J. Fritz, H. H. Lewinsky, and E. Koglin J. Colloid Interface Sci. 105 417 (1985)
  145. E. Koglin and J. M. Sequaris in: Ref. 132 p. 5
  146. E. Koglin and J. M. Sequaris J. Phys. (Paris) 10 (Colloq.) 487 (1983)
  147. E. Koglin, J. M. Sequaris, P. Valenta, and H. W. Nurnberg Fresenins Z. Anal. Chem. 317 112 (1984)
  148. J. M. Sequaris, E. Koglin, and B. Malfoy FEBS Lett. 173 95 (1984)
  149. J. M. Sequaris, E. Koglin, P. Valenta, and H. W. Nurnberg Ber. Bunsenges, Phys. Chem. 85 512 (1981)
  150. I. Taniguchi, K. Umekita, and K. Yasukouchi J. Electroanal. Chem. 202 315 (1986)
  151. M. Mabuchi, T. Takenaka, Y. Fujiyoshi, and N. Uyeda Surf. Sci. 119 150 (1982)
  152. J. A. Creighton Springer Ser. Chem. Phys. 33 55 (1983)
  153. D. A. Weitz, M. Y. Lin, and C. J. Sandroff Surf. Sci. 158 147 (1985)
  154. C. S. Allen and R. P. van Duyne Chem. Phys. Lett. 63 455 (1979)
  155. C. Y. Chen and E. Burstein Phys. Rev. Lett. 45 1287 (1980)
  156. J. A. Chambers and R. P. Buck J. Electroanal. Chem. 140 173 (1982)
  157. H. J. Seki J. Electron Spectrosc. 29 413 (1983)
  158. G. S. Shin and J. J. Kim Surf. Sci. 158 286 (1985)
  159. R. L. Birke, J. R. Lombardi, and J. I. Gersten Phys. Rev. Lett. 43 71 (1979)
  160. J. S. Suh, D. P. DiLella, and M. Moskovits J. Phys. Chem. 87 1540 (1983)
  161. M. Siebert and T. M. Cotton FEBS Lett. 182 34 (1985)
  162. M. Kerker The Scattering of Light and Other Electromagnetic Radiation (Academic Press, N.Y., 1969)
  163. R. P. Cooney, M. R. Mahoney, and M. W. Howard Chem. Phys. Lett. 76 488 (1980)
  164. B. Balkin Application of Raman Scattering Spectroscopy in Chemistry [Russ. transl. (Mir, M.,]., 1985)
  165. Yu. A. Ovchinnikov FEBS Lett. 148 179 (1982)
  166. M. Lutz Advances in Infrared and Raman Spectroscopy Eds., R. J. H. Clark and R. E. Hester (Wiley, London, 1984) p. 21
  167. A. L. Lehninger Biochemistry (Worth, N. Y., 1975); Russ. transl., A. L. Lehninger Biochemistry (Mir, M., 1976)
  168. R. P. van Duyne, K. L. Haller, and R. J. Altkorn Chem. Phys. Lett. 126 196 (1986)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение