SCOPUS
SCIE
Highly Reproducible Au-Decorated ZnO Nanorod Array on a Graphite Sensor for Classification of Human Aqueous Humors
저자
Kim, Wansun ; Lee, Soo Hyun ; Kim, Sang Hun ; Lee, Jae-Chul ; Moon, Sang Woong ; Yu, Jae Su ; Choi, Samjin
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
5891-5899(9쪽)
제공처
<P>Gold-decorated, vertically grown ZnO nanorods (NRs) on a flexible graphite sheet (Au/ZnONRs/G) were developed for surface-enhanced Raman scattering (SERS)-based biosensing to identify trace amounts of human aqueous humors. This Au/ZnONRs/G SERS-functionalized sensor was fabricated via two steps: hydrothermal synthesis-induced growth of ZnO NRs on graphite sheets for nanostructure fabrication, followed by e-beam evaporator-induced gold metallization on ZnONRs/G for SERS functionalization. The thickness of the Au layer and the height of the ZnO NRs for enhancing SERS performance were adjusted to maximize Raman intensity, and the optimized Au/ZnONRs/G nanostructures were verified by the electric finite element computational models to maximize the electric fields. The proposed Au/ZnONRs/G SERS sensor showed an enhancement factor of 2.3x10(6) via rhodamine 6G Raman probe and excellent reproducibility (relative standard deviation of <10%) via Raman mapping of a SERS active area with a square of 100 x 100 mu m(2). To evaluate the actual bioapplicability of point-of-care-testing (POCT) analysis in clinics, SERS data acquisition was performed with an integration time of 1 s from a 1 mu L analytic droplet of the sample. The performance of this Au/ZnONRs/G sensor was evaluated using human aqueous humors with cataract and two oxidative stress-induced eye diseases, age-related macular degeneration, and diabetic macular edema. These three eye diseases could be identified without any labeling or modification using the Au/ZnONRs/G SERS sensor and the computational algorithm incorporating a support vector machine and multivariate statistical prediction. Therefore, these findings indicate that our label-free, highly reproducible and flexible Au/ZnONRs/G SERS-functionalized sensor supported by a multivariate statistics-derived bioclassification method has great potential in POCT applications for identifying eye diseases.</P>
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