Quantitative Single-Molecule Surface-Enhanced Raman Scattering by Optothermal Tuning of DNA Origami-Assembled Plasmonic Nanoantennas

等离子体子 纳米传感器 材料科学 DNA折纸 拉曼散射 纳米技术 拉曼光谱 纳米颗粒 等离子纳米粒子 表面增强拉曼光谱 胶体金 光电子学 光学 纳米结构 物理
作者
Sabrina Simoncelli,Eva-Maria Roller,Patrick Urban,Robert Schreiber,Andrew J. Turberfield,Tim Liedl,Theobald Lohmüller
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:10 (11): 9809-9815 被引量:137
标识
DOI:10.1021/acsnano.6b05276
摘要

DNA origami is a powerful approach for assembling plasmonic nanoparticle dimers and Raman dyes with high yields and excellent positioning control. Here we show how optothermal-induced shrinking of a DNA origami template can be employed to control the gap sizes between two 40 nm gold nanoparticles in a range from 1 to 2 nm. The high field confinement achieved with this optothermal approach was demonstrated by detection of surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) signals from single molecules that are precisely placed within the DNA origami template that spans the nanoparticle gap. By comparing the SERS intensity with respect to the field enhancement in the plasmonic hot-spot region, we found good agreement between measurement and theory. Our straightforward approach for the fabrication of addressable plasmonic nanosensors by DNA origami demonstrates a path toward future sensing applications with single-molecule resolution.
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