Поверхностно-усиленная рамановская спектроскопия фракций крови человека для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Аль-Саммаррайе Сахар Зейяд Тарек

• Аль-Саммаррайе Сахар Зейяд Тарек
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Аль-Саммаррайе Сахар Зейяд Тарек

Введение

1 Физические основы теории поверхностно-усиленного рамановского рассеяния и применение в биомедицине

1.1 Рамановская спектроскопия

1.2 Принцип рамановской спектроскопии

1.3 Глубина проникновения и спектральное разрешение

1.4 Инструментальные средства для рамановской спектроскопии

1.5 Физический принцип эффекта SERS

1.5.1 Фундаментальные принципы SERS

1.5.2 Электромагнитное усиление

1.5.3 Химическое усиление

1.6 Правила выбора поверхности

1.7 Рамановская спектроскопия с усилением на зонде (TERS)

1.8 Методы изготовления наночастиц и подложек SERS

1.9 Возможности и ограничения SERS при анализе тканей и биологических жидкостей

1.10 Использование SERS для задач биомедицины

1.11 Выводы по главе

2 Сравнение характеристик спектров SERS образцов крови (сыворотки/плазмы) и обычных спектров рамановского рассеяния, а также стабильность подложек sers и расчет коэффициента усиления при лазерном возбуждении 785 нм

2.1 Оптические характеристики объекта исследования

2.2 Исследование образцов крови

2.2.1 Приготовление и характеристики раствора наночастиц коллоидного серебра

2.2.2 Спектральные особенности рамановского рассеяния и поверхностно-усиленного рамановского рассеяния крови

2.3 Выводы по главе

3 Анализ рамановских спектральных характеристик плазмы у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями с использованием поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии

3.1 Материалы и методы

3.1.1 Синтез и спецификация раствора наночастиц коллоидного серебра для плазмы крови

3.1.2 Подготовка образцов плазмы крови человека

3.1.3 Экспериментальная установка и регистрация спектров

3.1.4 Методы и этапы обработки рамановских спектров плазмы крови

3.1.5 Спектральные особенности поверхностно-усиленного рамановского рассеяния

3.2 Выводы по главе

4 Интеллектуальный анализ рамановских характеристик крови гемодиализных больных с терминальной стадией хронической болезни почек

4.1 Регистрация спектральных характеристик сыворотки крови с применением SERS

4.1.1 Использование раствора наночастиц коллоидного серебра в регистрации спектральных характеристик сыворотки

4.1.2 Подготовка проб сыворотки крови

4.1.3 Регистрация спектров SERS

4.2 Обработка и многомерный анализ спектров сыворотки крови

4.2.1 Предварительная обработка

4.2.2 Многомерные модели и перекрестная проверка

4.3 Метод анализа экспериментальных данных, основанный на проекции на латентные структуры

4.4 Метод анализа экспериментальных данных на основе одномерной сверточной нейронной сети

4.5 Интерпретация моделей статистического анализа для определения характеристик компонентов сыворотки крови

4.6 Выводы по главе

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Поверхностно-усиленная рамановская спектроскопия фракций крови человека для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний»

Актуальность темы исследования

Рамановская спектроскопия в настоящее время играет важную роль в исследовании структурных и физических свойств материалов, предоставляя ценные сведения о молекулярных колебаниях и межатомных взаимодействиях внутри исследуемого образца. Рамановская спектроскопия позволяет с высокой точностью идентифицировать специфические химические связи и молекулярные взаимодействия. Она обеспечивает развернутый анализ состава, структуры и динамических характеристик изучаемого вещества. Данный метод находит широкое применение в таких областях, как химия, материаловедение, фармацевтика и биотехнология, обеспечивая детальную характеристику молекулярных связей и раскрывая механизмы их взаимодействия в различных средах. Рамановская спектроскопия основана на неупругом рассеянии света, при котором падающее электромагнитное излучение взаимодействует с молекулами исследуемого вещества. В результате этого взаимодействия происходит изменение частоты рассеянного света, отражающее колебательные и вращательные состояния молекул. Это позволяет проводить анализ свойств исследуемых объектов на молекулярном уровне. В свою очередь, поверхностно-усиленная рамановская спектроскопия (SERS) значительно расширяет возможности традиционной рамановской спектроскопии, увеличивая интенсивность рамановского сигнала за счет взаимодействия с наноструктурированными металлическими поверхностями (обычно с наночастицами серебра или золота). Такое усиление сигнала значительно повышает чувствительность анализа, что позволяет обнаруживать и исследовать молекулы на уровнях более низких концентраций, вплоть до одиночных молекул. Вдобавок, техника SERS предоставляет возможность получения более детализированной спектральной информации и значительно улучшает соотношение сигнал/шум по сравнению с традиционными методами рамановской спектроскопии. Благодрая повышенной чувствительности и специфичности SERS,

представляет собой мощный и универсальный аналитический инструмент, находящий широкое применения во многих областях, включая биомедицинскую диагностику, мониторинг окружающей среды и химическое зондирование. Способность SERS выявлять и анализировать молекулы с высокой чувствительностью и избирательностью привела к прогрессу в таких областях, как медицинская диагностика заболеваний, открытие новых лекарств и судебно-медицинская экспертиза. В отличие от традиционной рамановской спектроскопии, метод SERS обеспечивает универсальность, что делает его мощным методом изучения структурных и физических свойств веществ в различных областях науки и техники.

Степень разработанности темы исследования

На момент формулировки цели диссертации в области методов диагностики сердечно-сосудистых заболеваний на основе терагерцовой SERS спектроскопии плазмы и сыворотки крови и методов машинного анализа спектральных данных состояние проблемы выглядело следующим образом. Были предложены различные подходы к регистрации SERS-спектров фракций крови, однако не было проведено крупных исслдеований, которые бы подтверждали устойчивость предлагаемых диагностических подходов. Также не было предложено универсального подхода к одновременному анализу хронической болезни почек и сердечно-сосудистых заболеваний.

В данной работе изучается возможность использования SERS в сочетании с подложкой с наночастицами серебра для исследования компонентов крови человека в качестве средства выявления хронической болезни почек и сердечнососудистых заболеваний. Данный подход является фундаментом надежного и удобного метода диагностики, который позволяет быстро и точно идентифицировать заболевания на основе анализа уникальных спектральных характеристик крови пациентов. Предлагаемый метод с высокой степенью точности способствует эффективной идентификации больных с различными патологиями от здоровых людей. Это свидетельствует о значительном потенциале использования SERS-анализа в клинической диагностике сердечно-сосудистых и

заболеваний почек. Дальнейшее внедрение и развитие SERS-анализа окажет значительное влияние на совершенствование медицинской диагностики, обеспечивая высокочувствительное обнаружение серьезных заболеваний. Прогресс в данной области будет возможен, в том числе, благодаря использованию современных методов статистического анализа и передовых подходов к обработке спектральных данных.

Цель диссертационной работы - разработка метода анализа и идентификации спектральных характеристик крови человека (сыворотки/плазмы) с целью классификации образцов крови пациентов, страдающих неинфекционными заболеваниями.

Задачи диссертационной работы:

1. Исследование спектральных характеристик крови человека контрольной группы, а также при сердечно-сосудистых заболеваниях и хронической болезни почек, при возбуждении лазером с длиной волны 785 нм, с последующим определением полос SERS, коррелирующих с основными маркерами указанных заболеваний.

2. Разработка метода выявления наиболее информативных спектральных диапазонов для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний и хронической болезни почек. Изучение возможности применения многомерных методов статистического анализа (проекция на латентные структуры и другие хемометрические подходы) к спектральным данным крови человека.

3. Оценка устойчивости разработанных классификационных моделей крови человека при перекрестной проверке и разделении анализируемых данных на обучающую и тестовую выборки, а также определение оптимального количества используемых нагрузок (в случае использования проекции на латентные структуры) для корректного применения моделей классификации.

Методы исследований

В качестве экспериментальных методов исследования в диссертационной работе использованы метод спонтанной рамановской спектроскопии и метод поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии. Обработка

регистрируемых спектральных данных и построение моделей статистического анализа осуществлялись с использованием среды разработки программного обеспечения с открытым исходным кодом для языка программирования R «RStudio».

Положения, выносимые на защиту:

1. Для анализа сыворотки и плазмы используется высокоэффективная подложка из наночастиц серебра, что способствует усилению отдельных спектральных полос. Примечательно, что факторы усиления количественно оцениваются для различных полос, включая гипоксантин, фосфатидилсерин (CH), тирозин, лактозу (C-S) и глутатион (C-C-O и CN). В частности, коэффициенты усиления зафиксированы на уровне 3,91*10A5 для гипоксантина, 1,10х10А3 для фосфатидилсерина (C-H), 3,04*10А3 для тирозина и 6,60*10А3 для лактозы. Этот комплексный анализ дает ценную информацию об усилении интенсивности сигнала различных молекулярных компонентов, подчеркивая эффективность субстрата в методах обнаружения на основе SERS.

2. Модель классификации для определения больных ССЗ и идентификации наиболее информативных полос SERS, связанных с различиями между группой ССЗ и контрольной группой. Оценка значимости переменных производилсь в проекционном (VIP) распределении с учетом спектрального вклада при 727 см-1 (восстановленная форма (C-H) Гипоксантин, Фосфатидилсерин, амид III), 1003 см-1 (восстановленная форма (C-C) Фенилаланина), 1244 см-1 (восстановленная форма амида III (белки), углеводы C-O-C, N-H) и 1390 см-1 (восстановленная форма C-N, группа С-Н, СН3, СН2 виляющая (липиды), тирозин (белки) и нуклеиновая кислота, липопротеины). Классификация образцов плазмы больных ССЗ и группы здоровых позволяет достичь точности 0,99 (чувствительность 1; специфичность 0,95). Стабильность модели проверялась методом кросс-валидации.

3. Построение модели классификации для определения диализных больных и выявления наиболее информативных полос SERS, связанных с различиями между группой диализных больных и группой больных с 1-3а стадиями ХБП, с

последующим сравнением выявленных полос. Полосы SERS коррелировали с основными маркерами снижения почечного клиренса. В частности, вклад креатинина зафиксирован в полосах 630 - 650 см-1, 720 - 750 см-1, 1380 - 1415 см-1, а спектральный вклад мочевины в полосах 720 - 750 см-1, 990-1030 см-1 с точностью 0,8 (чувствительность 0,7; специфичность 0,95).

4. In vitro анализ спектральных характеристик сыворотки крови гемодиализных пациентов с терминальной стадией хронической болезни почек (ХБП) с использованием комбинации поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS) в ближнем инфракрасном диапазоне и методов машинного обучения.

Достоверность полученных результатов

Достоверность результатов работы обеспечивается за счёт использования сертифицированных оптических приборов и строгости методов математического и статистического анализа. Достоверность представленных научных результатов подтверждается воспроизводимостью экспериментальных и расчетных данных, а также их соответствием результатам работ других авторов.

Научная новизна:

1. Предложен высокоэффективный субстрат наночастиц серебра, использующийся для SERS-анализа сыворотки и плазмы крови. Оценено усиление рамановского сигнала, включая линии гипоксантина, фосфатидилсерин (C-H), тирозин, лактозу (C-S) и глутатион (C-C-O и CN). В частности, коэффициенты усиления зафиксированы на уровне 3,91x105 для гипоксантина, 1,10x10 для фосфатидилсерина (C-H), 3,04x10 для тирозина и 6,60x10 для лактозы.

2. Предложена модель классификации для выявления пациентов с сердечнососудистыми заболеваниями (ССЗ) и анализа наиболее информативных полос SERS, связанных с различиями между группой пациентов с ССЗ и контрольной группой, основывающаяся на оценке значимости спектральных характеристик в проекционном пространстве. В качестве спектральных признаков были выбраны полосы в области 727 см-1 (восстановленная форма (C-H) гипоксантина,

фосфатидилсерина, амида III), 1003 см-1 (восстановленная форма (C-C) фенилаланина), 1244 см-1 (амид III (белки), углеводы C-O-C, N-H) и 1390 см-1 (C-N, С-Н, CH3, CH2 липиды, тирозин (белки), нуклеиновые кислоты, липопротеины). Классификация образцов плазмы крови больных ССЗ и группы здоровых позволяет достичь точности 0,99 (чувствительность 1; специфичность 0,95). Стабильность модели проверялась методом кросс-валидации.

Предложена модель классификации для определения диализных больных и выявления наиболее информативных полос SERS, связанных с различиями между группой диализных больных и группой больных с 1-3а стадиями ХБП, использующая информацию рамановских полос 630 - 650 см-1, 720 - 750 см-1, 1380 - 1415 см-1 с точностью 0,8 (чувствительность 0,7; специфичность 0,95).

Теоретическая и практическая значимость

В данном исследовании предложено использование субстрата из наночастиц серебра для регистрации поверхностно-усиленного сигнала рамановской спектроскопии. С использованием данного субстрата проведена регистрация спектральных характеристик компонентов крови человека, полученных от больных и здоровых индивидов. Предложены модели классификации спектральных данных.

В исследовании метод SERS в сочетании со статистическими методами анализа применяется для выявления сердечно-сосудистых и почечных заболеваний. Благодаря высокой точности классификации, достигающей 99% для групп пациентов с указанными патологиями, полученные результаты открывают перспективы для разработки надежных диагностических тестов на основе SERS-анализа образцов крови. Благодаря применению передовых моделей классификации и методов спектрального анализа в данном исследовании успешно идентифицируются ключевые различия в спектрах SERS между пациентами с сердечно-сосудистыми, почечными заболеваниями и здоровыми людьми. Выявлены характерные спектральные особенности, соответствующие определенным диапазонам рамановского рассеяния, что позволяет с высокой точностью дифференцировать исследуемые группы. Показанная высокая точность

обнаружения заболеваний превосходит точности других методов в данной области, что подчеркивает потенциальную практическую применимость предлагаемых подходов. Анализ средних спектров SERS плазмы и сыворотки подтверждает заметные различия между контрольной (здоровой) группой и группой людей с заболеваниями. Таким образом, исследование совместного использования SERS и методов статистического анализа для диагностики и мониторинга сердечно-сосудистых заболеваний и заболеваний почек демонстрирует потенциал в клинической диагностике.

Апробация результатов исследования

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Saratov Fall Meeting SFM'22 (Саратов, 28 сентября - 1 октября 2022 года), BRICS Workshop on Biophotonics-2021 (Саратов, 27 - 29 сентября 2021 года), SPIE Photonics Europe (Страсбург, 3 - 7 апреля 2022 года), Международная конференция и молодёжная школа «Информационные технологии и нанотехнологии» (г. Самара, 2022-2023 гг).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 3 научных работы, в том числе 3 статьи в научных журналах и изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией и рецензируемых базой данных Scopus и WoS.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 217 наименований. Общий объем диссертации - 133 страницы. Работа содержит 11 таблиц и 23 рисунка.

Содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, приведён обзор существующих работ, сформулированы цель и задачи исследования, изложены основные результаты работы, их научная новизна, приведены положения, выносимые на защиту, описана структура диссертации.

В первой главе описаны принципы и применение методов на основе SERS в области биомедицины. В начале приведено описание принципов

комбинационного рассеяния света и SERS, включая теорию комбинационного рассеяния света, принцип рамановской спектроскопии, взаимосвязь между длиной волны падающего света и глубиной проникновения, спектральное разрешение и оборудование для рамановской спектроскопии. Рассмотрены электромагнитные и химические механизмы усиления, благодаря которым происходит усиление рамановского сигнала в SERS. Далее разобраны методы изготовления различных подложек SERS и методы зондирования комбинационного рассеяния света (TERS). Основная часть обзора посвящена общему применению SERS для определения различных аналитов, описанию применения SERS при анализе тканей и биожидкостей, а также диагностике различных заболеваний. Информация, собранная в обзоре, обобщена в выводах; обсуждаются пределы и возможности внедрения SERS в клиническое применение.

Во второй главе описаны результаты разработки метода SERS, основанного на применении наночастиц серебра для простого, надежного и быстрого анализа сыворотки крови человека. целях оценки эффективности и перспективности предложенного метода были проведены исследования стабильности SERS-субстратов, а также выполнен сравнительный анализ традиционных спектров комбинационного рассеяния света (КР) и спектров, полученных методом SERS, с последующим расчетом коэффициента усиления сигнала (Enhancement Factor, EF).

Третья глава посвящена изучению использования поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния света (SERS) с наночастицами серебра для анализа плазмы крови человека с целью выявления сердечно-сосудистых заболеваний. Мы стремились классифицировать пациентов с сердечнососудистыми заболеваниями и здоровых людей на основе спектральных особенностей, полученных с помощью SERS-анализа. В методологии использовалась модель классификации проекции на латентные структуры (PLS) и распределение переменной важности в проекции (VIP) для выявления ключевых различий в диапазонах SERS между двумя группами с точной классификацией для группы пациентов.

Четвертая глава посвящена анализу in vitro спектральных особенностей сыворотки крови пациентов, находящихся на гемодиализе в терминальной стадии хронической болезни почек (ХБП), с использованием сочетания поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS) в ближнем инфракрасном диапазоне и методов машинного обучения. Экспериментальная база данных была сформирована на основе спектральных характеристик сыворотки крови двух групп пациентов с ХБП: первая группа включала 58 пациентов с терминальной стадией заболевания, находящихся на диализе; вторая — 78 пациентов с ранними стадиями ХБП. Для анализа использован предложенный метод спектрального исследования, основанный на эффекте поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния света. Все протоколы исследования были одобрены этическим комитетом Самарского государственного медицинского университета.

В заключении описаны основные результаты и сформулированы выводы работы.

Личный вклад автора

Личный вклад автора заключается в самостоятельном выполнении предварительной пробоподготовки и экспериментальных исследований, разработке моделей статистического анализа, создании моделей классификации спектральных данных и интерпретации полученных результатов. Изложенные в диссертации оригинальные результаты получены автором лично, либо при его непосредственном участии. Постановка задач и обсуждение результатов проводились совместно с научным руководителем.

1 Физические основы теории поверхностно-усиленного рамановского рассеяния и применение в биомедицине

Рамановская спектроскопия - это метод колебательной спектроскопии, основанный на измерении и анализе неупругого рассеяния электромагнитного излучения оптического диапазона молекулами вещества. Основой рамановского анализа является уникальность спектральных характеристик молекулярных структур и строения различных веществ [1]. Одной из усовершенствованных техник, основанных на рамановском рассеянии, является эффект поверхностно-усиленного рамановского рассеяния (SERS). Этот метод позволяет значительно увеличить интенсивность рамановского сигнала. Впервые явление SERS было описано научной группой под руководством Fleischmann et al. в 1974 году. Показано явление поверхностного усиления рамановского сигнала молекул вещества за счет электромагнитного и химического усиления металлическими структурами [2-4]. Средний коэффициент усиления эффекта SERS по амплитуде рамановского рассеяния достигает восьми порядков [5]. Однако в локализованных областях, например, для одиночных молекул, могут наблюдаться значения усиления вплоть до 14-15 порядков [6,7].

Исследование специфических оптических свойств различных металлов и связанных с ними поверхностных явлений стало важным этапом в развитии высокочувствительных детекционных методов, широко применяемых в аналитической химии, науках о жизни и биомедицине. В последние десятилетия метод SERS приобрел особое значение в решении важных биомедицинских задач. Он успешно используется для анализа одиночных молекул, исследовании ДНК и РНК, исследовании микроорганизмов, анализе биологических жидкостей, анализе тканей, исследованиях тканей in vivo и диагностике заболеваний. Возрастающая потребность в современных методах обнаружения, мониторинга и управления на основе SERS активизировало разработку новых инструментальных и аналитических подходов. Среди наиболее перспективных направлений - создание

подложек для SERS с улучшенными характеристиками и интеграция технологии SERS с волоконно-оптическими системами [8].

Метод SERS, благодаря широкому спектру подходов, открывает новые возможности в биомедицинском зондировании и диагностике. Однако, несмотря на значительные достижения в этой области, остается ряд нерешенных задач, которые необходимо преодолеть для успешного внедрения SERS-методов в клиническую практику. Цель этой главы - представить обзор аналитических методов на основе SERS, применяемых биомедицине. Описаны физические принципы, теория рамановского рассеяния и SERS. Особое внимание уделяется взаимосвязи между ключевыми параметрами рамановских спектрометров (такими как длина волны возбуждающего излучения и спектральное разрешение) и их влиянием на функциональные возможности спектрального анализа различных биологических сред. Представлены электромагнитные и химические механизмы усиления, лежащие в основе усиления рамановского сигнала в SERS. Рассмотрены методы изготовления различных подложек SERS. Основная часть обзора посвящена общему применению SERS для определения различных аналитов, описанию применения SERS при исследовании тканей и биожидкостей, а также диагностике различных заболеваний. Информация, собранная в обзоре, обобщена в выводах; Обсуждаются пределы и возможности внедрения SERS в клиническое применение.

1.1 Рамановская спектроскопия

За последние десятилетия техника рамановской спектроскопии была значительно усовершенствована за счет нивелирования таких факторов, как флуоресценция, низкая чувствительность или маленькая интенсивность рамановских сигналов. Кроме того, было разработано несколько улучшенных методов рамановского рассеяния, обеспечивающих большую эффективность анализа по сравнению с традиционным методом рамановского рассеяния [9]. Например, проблема флуоресцентной интерференции [10] решается с помощью

рамановского спектрометра с преобразованием Фурье (FT), использующего лазерное излучение в ближней инфракраксной области. Метод SERS дает значительное увеличение сигнала рамановского рассеяния [11]. Конфокальная рамановская микроскопия [12] позволяет получать трехмерные изображения структуры материала с микрометровым разрешением и отличным качеством изображения. CARS (когерентное антистоксово Рамановское рассеяние) способствует получению спектральных данных с высокой чувствительностью и низкой мощностью лазера [13]. Исследователи могут использовать резонансное Рамановское рассеяние (RRS) для изучения спектров веществ в контексте энергии фотонов (обычно 1-3 эВ) [14]. В этом разделе представлена теория рамановской спектроскопии, включая принцип SERS, взаимосвязь между длиной волны падающего света и глубиной проникновения, а также технические особенности оборудования регистрации рамановского рассеяния.

1.2 Принцип рамановской спектроскопии

Эффект рамановского рассеяния основан на механизме неупругого рассеяния света, который возникает между падающим светом и облучаемым материалом [15]. Падающий свет взаимодействует с молекулами образца и увеличивает электронное облако, создавая «виртуальный уровень». Поскольку этот уровень является нестабильным, фотоны мгновенно переходят в другое, более устойчивое энергетическое состояние [9]. В случае, когда фотоны возвращаются на свой исходный энергетический уровень (называемый основным уровнем, см. рисунок 1а), их частота и длина волны остаются неизменными. Такое упругое рассеяние известно, как рэлеевское рассеяние [9, 16]. Однако, если фотоны переходят на новый энергетический уровень, отличный от исходного, происходит передача энергии: фотон либо теряет, либо приобретает определенное количество энергии. В результате этого сдвига энергия рассеянного света изменяется, что приводит к появлению спектральных линий, несущих информацию о колебательных модах исследуемой системы [9, 14]. Смекал [17]

теоретически описал неупругое рассеяние света в 1923 году. Чандрасекхара Венката Раман [18,19] впервые наблюдал эффект неупругого рассеяния экспериментально в 1928 году, поэтому неупругое рассеяние называют рамановским рассеянием. Рамановское рассеяние, как видно на рисунке 1.1Ь, с, можно разделить на два типа: стоксово Рамановское рассеяние и антистоксовое Рамановское рассеяние. Когда фотоны возбуждаются с исходного энергетического уровня и переходят на более высокий уровень энергии, это известно, как стоксово Рамановское рассеяние (Рисунок 1.1 Ь). Это означает, что рассеянный свет имеет более низкую частоту, чем падающий свет. Когда фотоны возбуждаются с начального энергетического уровня и переходят на более низкий энергетический уровень, это известно, как антистоксово Рамановское рассеяние (Рисунок 1.1 с). Это означает, что рассеянный свет имеет более высокую частоту, чем падающий свет.

(а) - Рэлеевское рассеяние, (Ь) - Стоксово Рамановское рассеяние и (с) - Антистоксово Рамановское рассеяние Рисунок 1.1 - Схема процессов Рэлея и рамановского рассеяния.

Интенсивность рассеянного рамановского рассеяния эквивалентна числу рассеянных молекул. На каждом энергетическом уровне количество молекул соответствует распределению Больцмана (формула 1) [19].

N1/ ~(з1/ /N2 - ( /д2

ехр

-АЕ/

КТ

(1)

где N1 и N2 - число молекул на верхнем и нижнем энергетических уровнях, g1 и g2 - вырождения на верхнем и нижнем энергетических уровнях, AE представляет собой сдвиг энергии до и после рассеяния, K - константа Больцмана, а T -температура.

При комнатной температуре количество молекул на низком энергетическом уровне часто превышает количество молекул на высоком энергетическом уровне, что приводит к термическому равновесию. Поскольку на первом уровне находится больше всего молекул, интенсивность стоксова рамановского рассеяния выше, чем интенсивность антистоксового рамановского рассеяния, поэтому большая часть рамановского рассеяния света является светом стоксова рамановского рассеяния (т.е. частота ниже, чем частота падающего света). Интенсивность рассеянного света является функцией волнового числа в спектре рамановского рассеяния (обратная длина волны); волновое число определяет абсциссу рамановских спектров (также известную как рамановский сдвиг, измеряемый в см-1) [14].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Аль-Саммаррайе Сахар Зейяд Тарек, 2026 год

Список использованной литературы

1. Jeanmaire D. L. Surface spectroelectrochemistry: Part I. Heterocyclic, aromatic, and aliphatic amines adsorbed on the anodized silver electrode / D. L. Jeanmaire, R. P. Van Duyne // Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. - 1977. - Vol. 84, № 1. - P. 1-20.

2. Albrecht M. G. Anomalously intense Raman spectra of pyridine at a silver electrode / M. G. Albrecht, J. A. Creighton // Journal of the American Chemical Society. - 1977. - Vol. 99, № 15. - P. 5215-5217.

3. Campion A. Surface-enhanced Raman scattering / A. Campion, P. Kambhampati // Chemical Society Reviews. - 1998. - Vol. 27, № 4. - P. 241-250.

4. Vo-Dinh T. Surface-Enhanced Raman Scattering for Biomedical Diagnostics and Molecular Imaging / T. Vo-Dinh, F. Yan, M. B. Wabuyele // Topics in Applied Physics. - 2006. - Vol. 103. - P. 409-426.

5. Nie S. Probing Single Molecules and Single Nanoparticles by Surface-Enhanced Raman Scattering / S. Nie, S. R. Emory // Science. - 1997. - Vol. 275, № 5303. - P. 1102-1106.

6. Single Molecule Detection Using Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) / K. Kneipp, Y. Wang, H. Kneipp [et al.] // Physical Review Letters. - 1997. -Vol. 78, № 9. - P. 1667-1670.

7. Metal Film over Nanosphere (MFON) Electrodes for Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS): Improvements in Surface Nanostructure Stability and Suppression of Irreversible Loss / L. A. Dick, A. D. McFarland, C. L. Haynes, R. P. Van Duyne // The Journal of Physical Chemistry B. - 2002. - Vol. 106, № 4. - P. 853860.

8. Surface-Enhanced Raman Detection of 2,4-Dinitrotoluene Impurity Vapor as a Marker To Locate Landmines / J. M. Sylvia, J. A. Janni, J. D. Klein, K. M. Spencer // Analytical Chemistry. - 2000. - Vol. 72, № 23. - P. 5834-5840.

9. Das R. S. Raman spectroscopy: Recent advancements, techniques and applications / R. S. Das, Y. K. Agrawal // Vibrational Spectroscopy. - 2011. - Vol. 57, № 2. - P. 163-176.

10. Parker S. F. A review of the theory of Fourier-transform Raman spectroscopy // Spectrochimica Acta Part A: Molecular Spectroscopy. - 1994. -Vol. 50, № 11. - P. 1841-1856.

11. Label-free detection of the foodborne pathogens of Enterobacteriaceae by surface-enhanced Raman spectroscopy / Y. Xie, L. Xu, Y. Wang [et al.] // Analytical Methods. - 2013. - Vol. 5, № 4. - P. 946-952.

12. Reagentless Identification of Single Bacterial Spores in Aqueous Solution by Confocal Laser Tweezers Raman Spectroscopy / J. W. Chan, P. Esposito, E. Talley [et al.] // Analytical Chemistry - 2004. - Vol. 76, № 3. - P. 599-603.

13. Multiplex Coherent Anti-Stokes Raman Scattering Microspectroscopy and Study of Lipid Vesicles / J. Cheng, A. Volkmer, L. D. Book, X. S. Xie // The Journal of Physical Chemistry B. - 2002. - Vol. 106, № 34. - P. 8493-8498.

14. Topic Review: Application of Raman Spectroscopy Characterization in Micro/Nano-Machining / Z. Xu, Z. He, Y. Song [et al.] // Micromachines. - 2018. -Vol. 9, № 7. - Art. 361.

15. Harris D. C. Symmetry and spectroscopy: an introduction to vibrational and electronic spectroscopy / D. C. Harris, M. D. Bertolucci. - New York : Dover Publications, 1989. - 550 p.

16. Density fluctuations measurement by rayleigh scattering using a single photomultiplier / B. Mercier, T. Castelain, E. Jondeau, C. Bailly // American Institute of Aeronautics and Astronautics Journal. - 2018. - Vol. 56, № 4. - P. 1310-1316.

17. Smekal A. Zur quantentheorie der dispersion // Naturwissenschaften. -1923. -Vol. 11, № 43. - P. 873-875.

18. Raman C. V. A new type of secondary radiation / C. V. Raman, K. S. Krishnan // Nature. - 1928. - Vol. 121, № 3048. - P. 501-502.

19. Wu G. Raman spectroscopy: an intensity approach / G. Wu. - Singapore : World Scientific, 2016. - 224 p.

20. Raman spectra and calculated vibrational frequencies of size-selected C16, C18, and C20 clusters / A. K. Ott, G. A. Rechtsteiner, C. Felix [et al.] // Journal of Chemical Physics. - 1998. - Vol. 109, № 22. - P. 9652-9655.

21. Surface-enhanced Raman scattering from transition metals with special surface morphology and nanoparticle shape / Z. Tian, Z. Yang, B. Ren [et al.] // Faraday Discuss. - 2006. - Vol. 132. - P. 159-170.

22. Kurouski D. In Situ Detection and Identification of Hair Dyes Using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) / D. Kurouski, R. P. Duyne // Analytical Chemistry - 2015. - Vol. 87, № 5. - P. 2901-2906.

23. SERS as a bioassay platform: fundamentals, design, and applications / M. D. Porter, R. J. Lipert, L. M. Siperko [et al.] // Chemical Society Reviews. - 2008. - Vol. 37, № 5. - Art. 1001.

24. SERS: Materials, applications, and the future / B. Sharma, R. R. Frontiera, A. I. Henry [et al.] // Materials Today. - 2012. - Vol. 15, № 1-2. - P. 16-25.

25. A "drop-wipe-test" SERS method for rapid detection of pesticide residues in fruits / K. Wang, M. Huang, J. Chen [et al.] // Journal of Raman Spectroscopy. - 2018. - Vol. 49, № 3. - P. 493-498.

26. Raman scattering from LO phonon-plasmon coupled modes and Hall-effect in n-type silicon carbide 4H-SiC / M. Chafai, A. Jaouhari, A. Torres [et al.] // Journal of Applied Physics. - 2001. - Vol. 90, № 10. - P. 5211-5215.

27. Loudon R. Theory of the resonance Raman effect in crystals // Journal of Physics. - 1965. - Vol. 26, № 11. - P. 677-683.

28. Morhange J. F. Raman study of the vibrational properties of implanted silicon / J. F. Morhange, R. Beserman, M. Balkanski // Physica Status Solidi. - 1974. -Vol. 23, № 2. - P. 383-391.

29. Takahashi J. Raman scattering measurement of silicon-on-insulator substrates formed by high-dose oxygen-ion implantation / J. Takahashi, T. Makino // Journal of Applied Physics. - 1988. - Vol. 63, № 1. - P. 87-91.

30. Wolf I. de Micro-Raman spectroscopy to study local mechanical stress in silicon integrated circuits // Semiconductor Science and Technology. - 1996. - Vol. 11, № 2. - P. 139-154.

31. Ding S.-Y. [et al.] Electromagnetic theories of surface-enhanced Raman spectroscopy // Chemical Society Reviews. - 2017. - Vol. 46, № 13. - P. 4042-4076.

32. Optical properties of SiC for crystalline/amorphous pattern fabrication / G. Derst, C. Wilbertz, K. L. Bhatia [et al.] // Applied Physics Letters. - 1989. - Vol. 54, № 18. - P. 1722-1724.

33. Comparative study of multivariative analysis methods of blood Raman spectra classification / L. A. Bratchenko, I. A. Bratchenko, A. A. Lykina [et al.] // Journal of Raman Spectroscopy. - 2020. - Vol. 51, № 2. - P. 279-292.

34. Portable spectroscopic system for in vivo skin neoplasms diagnostics by Raman and autofluorescence analysis / Y. A. Khristoforova, I. A. Bratchenko, O. O. Myakinin [et al.] // Journal of Biophotonics. - 2019. - Vol. 12, № 4. - Art. e201800400.

35. McCreery R. L. Raman spectroscopy for chemical analysis / R. L. McCreery. - New York : John Wiley & Sons, 2005. - 448 p.

36. Darby B. L. Single-molecule surface-enhanced Raman spectroscopy with nanowatt excitation / B. L. Darby, P. G. Etchegoin, E. C. Le Ru // Physical Chemistry Chemical Physics - 2014. - Vol. 16, № 43. - P. 23895-23899.

37. Xie W. Label-Free SERS Monitoring of Chemical Reactions Catalyzed by Small Gold Nanoparticles Using 3D Plasmonic Superstructures / W. Xie, B. Walkenfort, S. Schlucker // Journal of the American Chemical Society. - 2013. - Vol. 135, № 5. - P. 1657-1660.

38. The Optical Properties of Metal Nanoparticles: The Influence of Size, Shape, and Dielectric Environment / K. L. Kelly, E. Coronado, L. L. Zhao, G. C. Schatz // Journal of Physical Chemistry B. - 2003. - Vol. 107, № 3. - P. 668-677.

39. Nanostructure-based plasmon-enhanced Raman spectroscopy for surface analysis of materials / S.-Y. Ding, J. Yi, J.-F. Li [et al.] // Nature Reviews Materials. -2016. - Vol. 1, № 6. - Art. 16021.

40. Plasmons in Strongly Coupled Metallic Nanostructures / N. J. Halas, S. Lal, W.-S. Chang [et al.] // Chemical Reviews. - 2011. - Vol. 111, № 6. - P. 3913-3961.

41. Aroca R. Surface-enhanced vibrational spectroscopy / R. Aroca. - Hoboken : John Wiley & Sons, 2006. - 260 p.

42. Moskovits M. Persistent misconceptions regarding SERS // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2013. - Vol. 15, № 15. - Art. 5301.

43. Cardona M. Light Scattering in Solids IV: Electronics Scattering, Spin Effects, SERS, and Morphic Effects / M. Cardona, G. Guntherodt. - Berlin ; Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg : Imprint, 1984. - 544 p.

44. Moskovits M. Surface-enhanced spectroscopy // Reviews of Modern Physics.

- 1985. - Vol. 57, № 3. - P. 783-826.

45. The "adatom model" of SERS (surface enhanced Raman scattering): the present status / A. Otto, J. Billmann, J. Eickmans [et al.] // Surface Science. - 1984. -Vol. 138, № 2-3. - P. 319-338.

46. Robinson G. W. Surface-enhanced Raman effect // Chemical Physics Letters.

- 1980. - Vol. 76, № 2. - P. 191-195.

47. Creighton J. A. Plasma resonance enhancement of Raman scattering by pyridine adsorbed on silver or gold sol particles of size comparable to the excitation wavelength / J. A. Creighton, C. G. Blatchford, M. G. Albrecht // Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 2. - 1979. - Vol. 75. - Art. 790.

48. McCall S. L. Raman scattering from chemisorbed molecules at surfaces / S. L. McCall, P. M. Platzman // Physical Review B. - 1980. - Vol. 22, № 4. - P. 16601662.

49. Ke-hsueh L. A model of coherent parametric excitation for giant Raman effect // Surface Science. - 1982. - Vol. 115, № 3. - P. 513-523.

50. Hu C.-K. Cooperative effects in Raman scattering / C.-K. Hu, C.-Y. Huang // Optics Communications. - 1982. - Vol. 43, № 6. - P. 395-400.

51. Jha S. S. Intensity of Raman scattering from molecules adsorbed on a metallic grating / S. S. Jha, J. R. Kirtley, J. C. Tsang // Physical Review B. - 1980. - Vol. 22, № 8. - P. 3973-3982.

52. Brundle C. R. Vibrations at Surfaces / C. R. Brundle. - Amsterdam : Elsevier, 2000. - 734 p.

53. Moskovits M. Surface selection rules // Journal of Chemical Physics. - 1982.

- Vol. 77, № 9. - P. 4408-4416.

54. Surface-Enhanced Raman Spectroscopy / P. L. Stiles, J. A. Dieringer, N. C. Shah, R. P. Van Duyne // Annual Review of Analytical Chemistry. - 2008. - Vol. 1, № 1. - P. 601-626.

55. Mastering high resolution tip-enhanced Raman spectroscopy: towards a shift of perception / M. Richard-Lacroix, Y. Zhang, Z. Dong, V. Deckert // Chemical Society Reviews. - 2017. - Vol. 46, № 13. - P. 3922-3944.

56. Conformational Contrast of Surface-Mediated Molecular Switches Yields Ängstrom-Scale Spatial Resolution in Ultrahigh Vacuum Tip-Enhanced Raman Spectroscopy / N. Chiang, X. Chen, G. Goubert [et al.] // Nano Letters. - 2016. - Vol. 16, № 12. - P. 7774-7778.

57. Surface Enhanced Raman Spectroscopy: Towards Single Molecule Spectroscopy / B. Pettinger, G. Picardi, R. Schuster, G. Ertl // Electrochemistry. - 2000.

- Vol. 68, № 12. - P. 942-949.

58. Nanoscale chemical analysis by tip-enhanced Raman spectroscopy / R. M. Stöckle, Y. D. Suh, V. Deckert, R. Zenobi [et al.] // Chemical Physics Letters. - 2000. -Vol. 318, № 1-3. - P. 131-136.

59. Chemical mapping of a single molecule by plasmon-enhanced Raman scattering / R. Zhang, Y. Zhang, Z. C. Dong [et al.] // Nature. - 2013. - Vol. 498, № 7452. - P. 82-86.

60. Visualizing vibrational normal modes of a single molecule with atomically confined light / J. Lee, K. T. Crampton, N. Tallarida, V. A. Apkarian // Nature. - 2019.

- Vol. 568, № 7750. - P. 78-82.

61. Sharma G. Tip-enhanced Raman scattering-Targeting structure-specific surface characterization for biomedical samples / G. Sharma, T. Deckert-Gaudig, V. Deckert // Advanced Drug Delivery Reviews. - 2015. - Vol. 89. - P. 42-56.

62. Tip-Enhanced Raman Imaging of Single-Stranded DNA with Single Base Resolution / Z. He, Z. Han, M. Kizer [et al.] // Journal of the American Chemical Society. - 2019. - Vol. 141, № 2. - P. 753-757.

63. Capability of tip-enhanced Raman spectroscopy about nanoscale analysis of strained silicon for semiconductor devices production / A. Lucia, O. A. Cacioppo, E. Iulianella [et al.] // Applied Physics Letters. - 2017. - Vol. 110, № 10. - Art. 103105.

64. Label-free and stable serum analysis based on Ag-NPs/PSi surface-enhanced Raman scattering for noninvasive lung cancer detection / K. Zhang, X. Liu, B. Man [et al.] // Biomedical Optics Express. - 2018. - Vol. 9, № 9. - Art. 4345.

65. Pfisterer J. H. K. Unfolding the versatile potential of EC-TERS for electrocatalysis / J. H. K. Pfisterer, K. F. Domke // Current Opinion in Electrochemistry. - 2018. - Vol. 8. - P. 96-102.

66. Capturing electrochemical transformations by tip-enhanced Raman spectroscopy / T. Touzalin, S. Joiret, E. Maisonhaute, I. T. Lucas // Current Opinion in Electrochemistry. - 2017. - Vol. 6, № 1. - P. 46-52.

67. Tip-enhanced Raman spectroscopy for nanoscale probing of dynamic chemical systems / M. M. Sartin, H.-S. Su, X. Wang, B. Ren // Journal of Chemical Physics. - 2020. - Vol. 153, № 17. - Art. 170901.

68. Fleischmann M. Raman spectra of pyridine adsorbed at a silver electrode / M. Fleischmann, P. J. Hendra, A. J. McQuillan // Chemical Physics Letters. - 1974. -Vol. 26, № 2. - P. 163-166.

69. Distance dependence of SERS enhancement factor from Langmuir-Blodgett monolayers on metal island films: evidence for the electromagnetic mechanism / G. J. Kovacs, R. O. Loutfy, P. S. Vincett [et al.] // Langmuir. - 1986. - Vol. 2, № 6. -P. 689-694.

70. A microscopic surface-enhanced Raman study of a single adsorbate-covered colloidal silver aggregate / B. Vlckova, X. J. Gu, D. P. Tsai, M. Moskovits // Journal of Physical Chemistry. - 1996. - Vol. 100, № 8. - P. 3169-3174.

71. Volkan M. Surface-Enhanced Raman of Dopamine and Neurotransmitters Using Sol-Gel Substrates and Polymer-Coated Fiber-Optic Probes / M. Volkan, D. L. Stokes, T. Vo-Dinh // Applied Spectroscopy. - 2000. - Vol. 54, № 12. - P. 1842-1848.

72. Surface enhanced Raman scattering in electrochemical systems: The complex roles of surface roughness / J. E. Pemberton, A. L. Guy, R. L. Sobocinski [et al.] // Applied Surface Science. - 1988. - Vol. 32, № 1-2. - P. 33-56.

73. Intense electrochemical SERS signal following hydrogen evolution / F. Barz, J. G. Gordon II, M. R. Philpott, M. J. Weaver [et al.] // Chemical Physics Letters. -1983. - Vol. 94, № 2. - P. 168-171.

74. Reilly T. H. Vapor Deposition Method for Sensitivity Studies on Engineered Surface-Enhanced Raman Scattering-Active Substrates / T. H. Reilly, J. D. Corbman, K. L. Rowlen // Analytical Chemistry - 2007. - Vol. 79, № 13. - P. 5078-5081.

75. The Use of Aligned Silver Nanorod Arrays Prepared by Oblique Angle Deposition as Surface Enhanced Raman Scattering Substrates / J. D. Driskell, S. Shanmukh, Y. Liu [et al.] // Journal of Physical Chemistry C. - 2008. - Vol. 112, № 4. - P. 895-901.

76. Substrates with Discretely Immobilized Silver Nanoparticles for Ultrasensitive Detection of Anions in Water Using Surface-Enhanced Raman Scattering / S. Tan, M. Erol, S. Sukhishvili, H. Du // Langmuir. - 2008. - Vol. 24, № 9. - P. 47654771.

77. SERS-activating effect of chlorides on borate-stabilized silver nanoparticles: formation of new reduced adsorption sites and induced nanoparticle fusion / I. Sloufova, K. Siskova, B. Vlckova, J. Stepanek // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2008. -Vol. 10, № 16. - Art. 2233.

78. The influence of pH and anions on the adsorption mechanism of rifampicin on silver colloids / B. D. Howes, L. Guerrini, S. Sanchez-Cortes [et al.] // Journal of Raman Spectroscopy. - 2007. - Vol. 38, № 7. - P. 859-864.

79. Kania S. On the adsorption and redox catalysis of the oxalate anion and oxalato complexes on gold and metal-modified gold electrodes / S. Kania, R. Holze // Electrochimica Acta. - 2003. - Vol. 48, № 8. - P. 945-950.

80. Shape-Controlled Synthesis of Colloidal Platinum Nanoparticles / T. S. Ahmadi, Z. L. Wang, T. C. Green [et al.] // Science. - 1996. - Vol. 272, № 5270.

- P. 1924-1925.

81. Lin Z.-H. Preparation of Gold-Tellurium Hybrid Nanomaterials for Surface-Enhanced Raman Spectroscopy / Z.-H. Lin, H.-T. Chang // Langmuir. - 2008. - Vol. 24, № 2. - P. 365-367.

82. Silver-doped sol-gel film as a surface-enhanced Raman scattering substrate for detection of uranyl and neptunyl ions / L. Bao, S. M. Mahurin, R. G. Haire, S. Dai [et al.] // Analytical Chemistry - 2003. - Vol. 75, № 23. - P. 6614-6620.

83. Controlled Synthesis of Gold Nanobelts and Nanocombs in Aqueous Mixed Surfactant Solutions / N. Zhao, Y. Wei, N. Sun [et al.] // Langmuir. - 2008. - Vol. 24, № 3. - P. 991-998.

84. Gold Nanolenses Generated by Laser Ablation-Efficient Enhancing Structure for Surface Enhanced Raman Scattering Analytics and Sensing / J. Kneipp, X. Li, M. Sherwood [et al.] // Analytical Chemistry - 2008. - Vol. 80, № 11. - P. 4247-4251.

85. Bhuvana T. A SERS-Active Nanocrystalline Pd Substrate and its Nanopatterning Leading to Biochip Fabrication / T. Bhuvana, G. U. Kulkarni // Small. -2008. - Vol. 4, № 5. - P. 670-676.

86. Optical properties of gold pyramidal shells / K. L. Shuford, J. Lee, T. W. Odom, G. C. Schatz // Journal of Physical Chemistry C. - 2008. - Vol. 112, № 17. -P. 6662-6666.

87. Stability of Silver Nanoparticles Fabricated by Nanosphere Lithography and Atomic Layer Deposition to Femtosecond Laser Excitation / J. Sung, K. M. Kosuda, J. Zhao [et al.] // Journal of Physical Chemistry C. - 2008. - Vol. 112, № 15. - P. 57075714.

88. Yuen C. Saliva analysis using surface-enhanced Raman spectroscopy technique / C. Yuen, W. Zheng, Z. Huang // Progress in Biomedical Optics and Imaging

- Proceedings of SPIE, Beijing, 12-14 Nov. 2007. - Beijing, 2008. - Vol. 6826. -Art. 682610.

89. Beaming Light from a Subwavelength Aperture / H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devaux [et al.] // Science. - 2002. - Vol. 297, № 5582. - P. 820-822.

90. Huh Y. S. Surface enhanced Raman spectroscopy and its application to molecular and cellular analysis / Y. S. Huh, A. J. Chung, D. Erickson // Microfluidics and Nanofluidics. - 2009. - Vol. 6, № 3. - P. 285-297.

91. Surface-enhanced Raman scattering as an emerging characterization and detection technique / M. Culha, B. Cullum, N. Lavrik, C. K. Klutse // Journal of Nanotechnology. - 2012. - Vol. 2012, № 1. - Art. 971380.

92. Raman spectroscopy techniques for skin cancer detection and diagnosis / I. A. Bratchenko, D. N. Artemyev, Y. A. Khristoforova [et al.] // Multimodal Optical Diagnostics of Cancer. - 2020. - P. 359-393.

93. Surface Enhanced Raman Spectroscopy for Quantitative Analysis: Results of a Large-Scale European Multi-Instrument Interlaboratory Study / S. Fornasaro, F. Alsamad, M. Baia [et al.] // Analytical Chemistry - 2020. - Vol. 92, № 5. - P. 40534064.

94. Towards quantitative point of care detection using SERS lateral flow immunoassays / S. Sloan-Dennison, E. O'Connor, J. W Dear [et al.] // Analytical and Bioanalytical Chemistry. - 2022. - Vol. 414, № 16. - P. 4541-4549.

95. SERS Nanotags and Their Applications in Biosensing and Bioimaging / W. Zhang, L. Jiang, J. A. Piper, Y. Wang // Journal of Analysis and Testing. - 2018. - Vol. 2, № 1. - P. 26-44.

96. Vertical flow assays based on core-shell SERS nanotags for multiplex prostate cancer biomarker detection / R. Chen, B. Liu, H. Ni [et al.] // Analyst. - 2019. -Vol. 144, № 13. - P. 4051-4059.

97. Cancer biomarkers - current perspectives / A. N. Bhatt, R. Mathur, A. Farooque [et al.] // Indian Journal of Medical Research. - 2010. - Vol. 132. - P. 129-149.

98. SERS-based immunoassay using gold-patterned array chips for rapid and sensitive detection of dual cardiac biomarkers / Z. Cheng, R. Wang, Y. Xing [et al.] // Analyst. - 2019. - Vol. 144, № 22. - P. 6533-6540.

99. Rapid and sensitive detection of dual lung cancer-associated miRNA biomarkers by a novel SERS-LFA strip coupling with catalytic hairpin assembly signal amplification / X. Cao, Y. Sun, Y. Mao [et al.] // Journal of Materials Chemistry C. -

2021. - Vol. 9, № 10. - P. 3661-3671.

100. Anti-fouling SERS-based immunosensor for point-of-care detection of the B7-H6 tumor biomarker in cervical cancer patient serum / S. S. Panikar, N. Banu, J. Haramati [et al.] // Analytica Chimica Acta. - 2020. - Vol. 1138. - P. 110-122.

101. SERS-based immunoassay and degradation of CA19-9 mediated by gold nanowires anchored magnetic-semiconductor nanocomposites/ Y. Tian, X. Li, F. Wang [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2021. - Vol. 403. - Art. 124009.

102. Noninvasive and prospective diagnosis of coronary heart disease with urine using surface-enhanced Raman spectroscopy / H. Yang, C. Zhao, R. Li [et al.] // Analyst. - 2018. - Vol. 143, № 10. - P. 2235-2242.

103. Micro-Raman spectroscopy study of blood samples from myocardial infarction patients / R. V. John, T. Devasia, M. N [et al.] // Lasers in Medical Science. -

2022. - Vol. 37, № 9. - P. 3451-3460.

104. Research on the difference between patients with coronary heart disease and healthy controls by surface enhanced Raman spectroscopy / B. Li, H. Ding, Z. Wang [et al.] // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy - 2022. -Vol. 272. - Art. 120997.

105. Label-free Evaluation of Myocardial Infarct in Surgically Excised Ventricular Myocardium by Raman Spectroscopy / T. Yamamoto, T. Minamikawa, Y. Harada [et al.] // Scientific Reports. - 2018. - Vol. 8, № 1. - Art. 14671.

106. Raman spectroscopy and multivariate analysis as potential tool to follow Alzheimer's disease progression / A. G. Carota, B. Campanella, R. Del Carratore [et al.] // Analytical and Bioanalytical Chemistry. - 2022. - Vol. 414, № 16. - P. 4667-4675.

107. Multivariate Statistical Analysis of Surface Enhanced Raman Spectra of Human Serum for Alzheimer's Disease Diagnosis / E. Ryzhikova, N. M. Ralbovsky, L. Halamkova [et al.] // Applied Sciences. - 2019. - Vol. 9, № 16. - Art. 3256.

108. Identification of the Raman Salivary Fingerprint of Parkinson's Disease Through the Spectroscopic-Computational Combinatory Approach / C. Carlomagno, D. Bertazioli, A. Gualerzi [et al.] // Frontiers in Neuroscience. - 2021. - Vol. 15. - Art. 704963.

109. Multiplex assays for the identification of serological signatures of SARS-CoV-2 infection: an antibody-based diagnostic and machine learning study / J. R. Sandoval, S. Pelleau, C. Cockram, S. H. Merkling [et al.] // The Lancet Microbe. -2021. - Vol. 2, № 2. - P. e60-e69.

110. Garg M. Advancement in biosensors for inflammatory biomarkers of SARS-CoV-2 during 2019-2020 / M. Garg, A. L. Sharma, S. Singh // Biosensors and Bioelectronics. - 2021. - Vol. 171. - Art. 112703.

111. Development of a SERS-based lateral flow immunoassay for rapid and ultrasensitive detection of anti-SARS-CoV-2 IgM/IgG in clinical samples / H. Liu, E. Dai, R. Xiao [et al.] // Sensors & Actuators, B: Chemical. - 2021. - Vol. 329. - Art. 129196.

112. Surface-enhanced Raman scattering-based immunoassay for severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 / H. Cha, H. Kim, Y. Joung [et al.] // Biosensors and Bioelectronics. - 2022. - Vol. 202. - Art. 114008.

113. Lateral Flow Immunoassay of SARS-CoV-2 Antigen with SERS-Based Registration: Development and Comparison with Traditional Immunoassays / K. V. Serebrennikova, N. A. Byzova, A. V. Zherdev [et al.] // Biosensors. - 2021. - Vol. 11, № 12. - Art. 510.

114. Ultrasensitive detection of SARS-CoV-2 spike protein in untreated saliva using SERS-based biosensor / M. Zhang, X. Li, J. Pan [et al.] // Biosensors and Bioelectronics. - 2021. - Vol. 190. - Art. 113421.

115. SERS-based lateral flow immunoassay for sensitive and simultaneous detection of anti-SARS-CoV-2 IgM and IgG antibodies by using gap-enhanced Raman nanotags / S. Chen, L. Meng, L. Wang [et al.] // Sensors & Actuators, B: Chemical. -2021. - Vol. 348. - Art. 130706.

116. Early chronic kidney disease: diagnosis, management and models of care / O. J. Wouters, D. J. O'Donoghue, J. Ritchie [et al.] // Nature Reviews Nephrology. -

2015. - Vol. 11, № 8. - P. 491-502.

117. Elwia S. The Metabolic Mechanism Underlying the Enhancing Effects of Glycine and Tryptophan on Kidney Function: How to Reduce EGFR Inhibitory Effect on AAs / S. Elwia, S. Abo El Wafa, Y. Marei // Egyptian academic journal of biological sciences. Toxicology & pest control. - 2021. - Vol. 13, № 2. - P. 37-48.

118. Luis-Lima S. An Overview of Errors and Flaws of Estimated GFR versus True GFR in Patients with Diabetes Mellitus / S. Luis-Lima, E. Porrini // Nephron. -2017. - Vol. 136, № 4. - P. 287-291.

119. Moynihan R. Chronic kidney disease controversy: how expanding definitions are unnecessarily labelling many people as diseased / R. Moynihan, R. Glassock, J. Doust // BMJ. - 2013. - Vol. 347, № jul29 3. - P. f4298-f4298.

120. Gene and protein expressions and metabolomics exhibit activated redox signaling and wnt/ß-catenin pathway are associated with metabolite dysfunction in patients with chronic kidney disease / D.-Q. Chen, G. Cao, H. Chen [et al.] // Redox Biology. - 2017. - Vol. 12. - P. 505-521.

121. Johnson C. H. Metabolomics: beyond biomarkers and towards mechanisms / C. H. Johnson, J. Ivanisevic, G. Siuzdak // Nature Reviews Molecular Cell Biology. -

2016. - Vol. 17, № 7. - P. 451-459.

122. Mulders P. F. A. From Genes to Metabolomics in Renal Cell Carcinoma Translational Research // European Urology. - 2013. - Vol. 63, № 2. - P. 252-253.

123. Kalim S. An overview of renal metabolomics / S. Kalim, E. P. Rhee // Kidney International. - 2017. - Vol. 91, № 1. - P. 61-69.

124. Zhao Y.-Y. Metabolomics in chronic kidney disease // Clinica Chimica Acta. - 2013. - Vol. 422. - P. 59-69.

125. Weiss R. H. Metabolomics in the study of kidney diseases / R. H. Weiss, K. Kim // Nature Reviews Nephrology. - 2012. - Vol. 8, № 1. - P. 22-33.

126. Raman spectroscopy of human skin for kidney failure detection / L. A. Bratchenko, I. A. Bratchenko, Y. A. Khristoforova [et al.] // Journal of Biophotonics. -2021. - Vol. 14, № 2. - Art. e202000360.

127. In vivo diagnosis of skin cancer with a portable Raman spectroscopic device / I. A. Bratchenko, L. A. Bratchenko, A. A. Moryatov [et al.] // Experimental Dermatology. - 2021. - Vol. 30, № 5. - P. 652-663.

128. Critselis E. Utility of the CKD273 peptide classifier in predicting chronic kidney disease progression / E. Critselis, H. Lambers Heerspink // Nephrology Dialysis Transplantation. - 2015. - Vol. 31, № 2. - P. 249-254.

129. A urinary proteome-based classifier for the early detection of decline in glomerular filtration / C. Pontillo, L. Jacobs, J. A. Staessen [et al.] // Nephrology Dialysis Transplantation. - 2017. - Vol. 32, № 9. - P. 1510-1516.

130. Preventing Microalbuminuria in Type 2 Diabetes / P. Ruggenenti, A. Fassi, A. Parvanova Ilieva [et al.] // The New England journal of medicine. - 2004. - Vol. 351, № 19. - P. 1941-1951.

131. Global metabolic profiling procedures for urine using UPLC-MS / E. J. Want, I. D. Wilson, H. Gika [et al.] // Nature Protocols. - 2010. - Vol. 5, № 6. - P. 1005-1018.

132. Levey A. S. Chronic kidney disease / A. S. Levey, J. Coresh // Lancet. -2012. - Vol. 379, № 9811. - P. 165-180.

133. Surface-enhanced Raman spectroscopy of blood plasma and serum using Ag and Au nanoparticles: a systematic study / A. Bonifacio, S. D. Marta, R. Spizzo [et al.] // Analytical and Bioanalytical Chemistry. - 2014. - Vol. 406, № 9-10. - P. 23552365.

134. Label-Free Detection of Human Serum Using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy Based on Highly Branched Gold Nanoparticle Substrates for Discrimination of Non-Small Cell Lung Cancer / X. Cao, Z. Wang, L. Bi, J. Zheng // Journal of Chemistry. - 2018. - Vol. 2018. - P. 1-13.

135. Diagnosis of chagas disease from human blood serum using surface-enhanced Raman scattering (SERS) spectroscopy and chemometric methods / A. Pérez,

Y. A. Prada, R. Cabanzo [et al.] // Sensing and Bio-Sensing Research. - 2018. -Vol. 21. - P. 40-45.

136. Native Fluorescence Spectroscopy of Blood Plasma in the Characterization of Oral Malignancy / S. Madhuri, N. Vengadesan, P. Aruna [et al.] // Photochemistry and Photobiology. - 2007. - Vol. 78, № 2. - P. 197-204.

137. Fluorescence Spectra of Blood Components for Breast Cancer Diagnosis / R. Kalaivani, V. Masilamani, K. Sivaji [et al.] // Photomedicine and Laser Surgery. - 2008. - Vol. 26, № 3. - P. 251-256.

138. Sardari B. Real-Time and Tunable Substrate for Surface Enhanced Raman Spectroscopy by Synthesis of Copper Oxide Nanoparticles via Electrolysis / B. Sardari, M. Ozcan // Scientific Reports. - 2017. - Vol. 7, № 1. - Art. 7730.

139. Herrera G. Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) Studies of Gold and Silver Nanoparticles Prepared by Laser Ablation / G. Herrera, A. Padilla, S. Hernandez-Rivera // Nanomaterials. - 2013. - Vol. 3, № 1. - P. 158-172.

140. Prediction of blood test values under different lifestyle scenarios using time-series electronic health record / T. Hasegawa, R. Yamaguchi, M. Kakuta [et al.] // PLoS One. - 2020. - Vol. 15, № 3. - Art. e0230172.

141. A whole blood assay as a simple, broad assessment of cytokines and chemokines to evaluate human immune responses to Mycobacterium tuberculosis antigens / D. Silva, C. G. G. Ponte, M. A. Hacker, P. R. Z. Antas // Acta Tropica. -2013. - Vol. 127, № 2. - P. 75-81.

142. Kalinich M. Cancer detection: Seeking signals in blood / M. Kalinich, D. A. Haber // Science. - 2018. - Vol. 359, № 6378. - P. 866-867.

143. Basten G. Blood results in clinical practice: a practical guide to interpreting blood test results / G. Basten. - Yulee : M&K Update Ltd, 2019. - 124 p.

144. Effect of the size and shape of a red blood cell on elastic light scattering properties at the single-cell level / M. Kinnunen, A. Kauppila, A. Karmenyan, R. Myllyla // Biomedical Optics Express. - 2011. - Vol. 2, № 7. - Art. 1803.

145. Swiderek P. [Review] // Nachrichten aus der Chemie. - 2004. - Vol. 52, № 10. - P. 1077-1077. - Spektroskopie in der Analytik: Handbook of Spectroscopy. Vol. 1, 2 / G. von Gauglitz, T. Vo-Dinh. Weinheim : Wiley-VCH, 2003. 1138 S.

146. A rapid method to estimate the concentration of citrate capped silver nanoparticles from UV-visible light spectra / D. Paramelle, A. Sadovoy, S. Gorelik [et al.] // Analyst. - 2014. - Vol. 139, № 19. - Art. 4855.

147. Absorption and scattering cross-section extinction values of silver nanoparticles / M. Hlaing, B. Gebear-Eigzabher, A. Roa [et al.] // Optical Materials. -2016. - Vol. 58. - P. 439-444.

148. A rapid approach for measuring silver nanoparticle concentration and dissolution in seawater by UV-Vis / M. Sikder, J. R. Lead, G. T. Chandler, M. Baalousha // Science of the Total Environment. - 2018. - Vol. 618. - P. 597-607.

149. Ashkarran A. A. Surface plasmon resonance of metal nanostructures as a complementary technique for microscopic size measurement / A. A Ashkarran, A. Bayat // International Nano Letters. - 2013. - Vol. 3, № 1. - Art. 50.

150. Silver Nanoparticles-Based Substrate for Blood Serum Analysis under 785 nm Laser Excitation / S. Z. Al-Sammarraie, L. A. Bratchenko, E. N. Typikova [et al.] // Journal of Biomedical Photonics & Engineering. - 2022. - Vol. 8, № 1. - Art. 010301.

151. Rapid, Accurate, and Quantitative Detection of Propranolol in Multiple Human Biofluids via Surface-Enhanced Raman Scattering / A. Subaihi, L. Almanqur, H. Muhamadali [et al.] // Analytical Chemistry - 2016. - Vol. 88, № 22. - P. 1088410892.

152. Detection and identification of human fungal pathogens using surface-enhanced Raman spectroscopy and principal component analysis / E. Witkowska, T. Jagielski, A. Kaminska [et al.] // Analytical Methods. - 2016. - Vol. 8, № 48. -P. 8427-8434.

153. Surface-enhanced Raman scattering study of human serum on PVA-Ag nanofilm prepared by using electrostatic self-assembly / R. Liu, X. Zi, Y. Kang [et al.] // Journal of Raman Spectroscopy. - 2011. - Vol. 42, № 2. - P. 137-144.

154. Raman spectroscopy and multivariate analysis of serum samples from breast cancer patients / J. L. Pichardo-Molina, C. Frausto-Reyes, O. Barbosa-García [et al.] // Lasers in Medical Science. - 2007. - Vol. 22, № 4. - P. 229-236.

155. Surface-enhanced Raman scattering and DFT computational studies of a cyanuric chloride derivative / Q. Liao, M.-Y. Li, R. Hao [et al.] // Vibrational Spectroscopy. - 2007. - Vol. 44, № 2. - P. 351-356.

156. Frequency Shifts in Surface-Enhanced Raman Spectroscopy-Based Immunoassays: Mechanistic Insights and Application in Protein Carbonylation Detection / H. Ma, S. Liu, N. Zheng [et al.] // Analytical Chemistry. - 2019. - Vol. 91, № 15. - P. 9376-9381.

157. Correlation of surface-enhanced Raman spectroscopic fingerprints of kidney transplant recipient urine with kidney function parameters / Z. Huang, S. Feng, Q. Guan [et al.] // Scientific Reports. - 2021. - Vol. 11. - Art. 2463.

158. Assessment of treatment efficacy using surface-enhanced Raman spectroscopy analysis of urine in rats with kidney transplantation or kidney disease / S. Feng, L. Zhou, D. Lin [et al.] // Clinical and Experimental Nephrology. - 2019. -Vol. 23, № 7. - P. 880-889.

159. Raman spectroscopy for identification of epithelial cancers / N. Stone, C. Kendall, J. Smith [et al.] // Faraday Discuss. - 2004. - Vol. 126. - Art. 141.

160. Near-infrared Raman spectroscopy for the classification of epithelial precancers and cancers / N. Stone, C. Kendall, N. Shepherd [et al.] // Journal of Raman Spectroscopy. - 2002. - Vol. 33, № 7. - P. 564-573.

161. Micro-Raman Spectroscopy Detects Individual Neoplastic and Normal Hematopoietic Cells / J. W. Chan, D. S. Taylor, T. Zwerdling [et al.] // Biophysical Journal. - Elsevier, 2006. - Vol. 90, № 2. - P. 648-656.

162. Gastric cancer detection based on blood plasma surface-enhanced Raman spectroscopy excited by polarized laser light / S. Feng, R. Chen, J. Lin [et al.] // Biosensors and Bioelectronics. - 2011. - Vol. 26, № 7. - P. 3167-3174.

163. A novel blood plasma analysis technique combining membrane electrophoresis with silver nanoparticle-based SERS spectroscopy for potential

applications in noninvasive cancer detection / J. Lin, R. Chen, S. Feng [et al.] // Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. - 2011. - Vol. 7, № 5. -P. 655-663.

164. Reference database of Raman spectra of biological molecules / J. De Gelder, K. De Gussem, P. Vandenabeele, L. Moens // Journal of Raman Spectroscopy. - 2007.

- Vol. 38, № 9. - P. 1133-1147.

165. Movasaghi Z. Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy of Biological Tissues / Z. Movasaghi, S. Rehman, D. I. ur Rehman // Applied Spectroscopy Reviews. - 2008. - Vol. 43, № 2. - P. 134-179.

166. Raman spectroscopy: elucidation of biochemical changes in carcinogenesis of oesophagus / G. Shetty, C. Kendall, N. Shepherd [et al.] // British Journal of Cancer.

- 2006. - Vol. 94, № 10. - P. 1460-1464.

167. Naumann D. Infrared and NIR Raman spectroscopy in medical microbiology // Proceedings BiOS '98 International Biomedical Optics Symposium, San Jose, 24 Apr. 1998. - Cham : Springer, 1998. - Vol. 3257. - P. 245-257.

168. Tissue Raman spectroscopy for the study of radiation damage: brain irradiation of mice / R. J. Lakshmi, V. B. Kartha, C. M. Krishna [et al.] // Radiation Research. - 2002. - Vol. 157, № 2. - P. 175-182.

169. Micro-Raman spectroscopy used to identify and grade human skin pilomatrixoma / W.-T. Cheng, M.-T. Liu, H.-N. Liu, S.-Y. Lin [et al.] // Microscopy Research and Technique. - 2005. - Vol. 68, № 2. - P. 75-79.

170. Raman spectroscopy for optical diagnosis in the larynx: Preliminary findings / D. P. Lau, Z. Huang, H. Lui [et al.] // Lasers in Surgery and Medicine. - 2005. - Vol. 37, № 3. - P. 192-200.

171. Comparative SERS effectiveness of silver nanoparticles prepared by different methods: A study of the enhancement factor and the interfacial properties / M. V. Cañamares, J. V. Garcia-Ramos, S. Sanchez-Cortes [et al.] // Journal of Colloid and Interface Science. - 2008. - Vol. 326, № 1. - P. 103-109.

172. Lin Z.-H. Detection of human serum albumin through surface-enhanced Raman scattering using gold "pearl necklace" nanomaterials as substrates / Z.-H. Lin, I.-

C. Chen, H.-T. Chang // Chemical Communications. - 2011. - Vol. 47, № 25. - Art. 7116.

173. Detection of IL-8 in human serum using surface-enhanced Raman scattering coupled with highly-branched gold nanoparticles and gold nanocages / Z. Wang, W. Li, Z. Gong [et al.] // New Journal of Chemistry. - 2019. - Vol. 43, № 4. - P. 1733-1742.

174. Quantitative analysis of creatinine in urine by metalized nanostructured parylene / H. Wang, N. Malvadkar, S. Koytek [et al.] // Journal of Biomedical Optics. -2010. - Vol. 15, № 2. - Art. 027004.

175. Popa C. Ammonia and ethylene biomarkers in the respiration of the people with schizophrenia using photoacoustic spectroscopy / C. Popa, M. Petrus, A. M. Bratu // Journal of Biomedical Optics. - 2015. - Vol. 20, № 5. - Art. 057006.

176. Kitahama Y. Observation and Analysis of Blinking Surface-enhanced Raman Scattering // Journal of Visualized Experiments. - 2018. - № 131. - Art. 56729.

177. Penetration of silver nanoparticles into porcine skin ex vivo using fluorescence lifetime imaging microscopy, Raman microscopy, and surface-enhanced Raman scattering microscopy / Y. Zhu, C.-S. Choe, S. Ahlberg [et al.] // Journal of Biomedical Optics. - 2014. - Vol. 20, № 5. - Art. 051006.

178. Plasmonic and chiroplasmonic nanobiosensors based on gold nanoparticles / M. Sharifi, S. H. Hosseinali, R. H. Alizadeh [et al.] // Talanta. - 2020. - Vol. 212. - Art. 120782.

179. Gold nanotubes: synthesis, properties and biomedical applications / Y.-L. Liu, J. Zhu, G.-J. Weng [et al.] // Microchimica Acta. - 2020. - Vol. 187, № 11. - Art. 612.

180. A Simple Laser Ablation-Assisted Method for Fabrication of Superhydrophobic SERS Substrate on Teflon Film / F. Chu, S. Yan, J. Zheng [et al.] // Nanoscale Research Letters. - 2018. - Vol. 13, № 1. - Art. 244.

181. Use of surface-enhanced Raman scattering as a prognostic indicator of acute kidney transplant rejection / J. Chi, T. Zaw, I. Cardona [et al.] // Biomedical Optics Express. - 2015. - Vol. 6, № 3. - Art. 761.

182. Comparison of Surface-Enhanced Raman Scattering Properties of Serum and Urine for the Detection of Chronic Kidney Disease in Patients / M. Zong, L. Zhou, Q. Guan [et al.] // Applied Spectroscopy. - 2021. - Vol. 75, № 4. - P. 412-421.

183. Diagnosis of chronic kidney diseases based on surface-enhanced Raman spectroscopy and multivariate analysis / J. Guo, Z. Rong, Y. Li [et al.] // Laser Physics. - 2018. - Vol. 28, № 7. - Art. 075603.

184. Automated Autofluorescence Background Subtraction Algorithm for Biomedical Raman Spectroscopy / J. Zhao, H. Lui, D. I. McLean, H. Zeng // Applied Spectroscopy. - 2007. - Vol. 61, № 11. - P. 1225-1232.

185. Encyclopedia of Database Systems / ed. L. Liu, M. T. Ozsu. - Cham: Springer, 2009. - Vol. 1. - 3818 p.

186. SERS spectroscopy with machine learning to analyze human plasma derived sEVs for coronary artery disease diagnosis and prognosis / X. Huang, B. Li, S. Guo [et al.] // Bioengineering and Translational Medicine. - 2023. - Vol. 8, № 2. - Art. e10420.

187. Kucheryavskiy S. mdatools - R package for chemometrics // Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. - 2020. - Vol. 198. - Art. 103937.

188. Fused Raman spectroscopic analysis of blood and saliva delivers high accuracy for head and neck cancer diagnostics / H. J. Koster, A. Guillen-Perez, J. S. Gomez-Diaz [et al.] // Scientific Reports. - 2022. - Vol. 12, № 1. - Art. 18464.

189. Nahm F. S. Receiver operating characteristic curve: overview and practical use for clinicians // Korean Journal of Anesthesiology. - 2022. - Vol. 75, № 1. - P. 2536.

190. Blood identification at the single-cell level based on a combination of laser tweezers Raman spectroscopy and machine learning / Z. Wang, Y. Liu, W. Lu [et al.] // Biomedical Optics Express. - 2021. - Vol. 12, № 12. - Art. 7568.

191. Human blood plasma SERS analysis using silver nanoparticles for cardiovascular diseases detection / S. Z. Al-Sammarraie, L. A. Bratchenko, E. N. Tupikova [et al.] // Journal of Biomedical Photonics and Engineering. - 2024. - Vol. 10, № 1. - Art.010301.

192. Analyzing the serum of hemodialysis patients with end-stage chronic kidney disease by means of the combination of SERS and machine learning / L. A. Bratchenko, S. Z. Al-Sammarraie, E. N. Tupikova [et al.] // Biomedical Optics Express. - 2022. -Vol. 13, № 9. - Art. 4926.

193. Classification of skin cancer using convolutional neural networks analysis of Raman spectra / I. A. Bratchenko, L. A. Bratchenko, Y. A. Khristoforova [et al.] // Computer Methods and Programs in Biomedicine. -2022. - Vol. 219. - Art. 106755.

194. SERS-based competitive immunoassay of troponin I and CK-MB markers for early diagnosis of acute myocardial infarction / C. Hyangah, L. Sangyeop, Y. Soo-Young [et al.] // Chemical Communications. - 2014. - Vol. 50, № 9. - P. 10581060.

195. SERS-based magnetic immunoassay for simultaneous detection of cTnl and H-FABP using core-shell nanotags / C. Hu, L. Ma, M. Guan [et al.] // Analytical Methods. - 2020. - Vol. 12, № 45. - P. 5442-5449.

196. A graphene oxide/gold nanoparticle-based amplification method for SERS immunoassay of cardiac troponin I / X. Fu, Y. Wang, Y. Liu [et al.] // Analyst. -2019. - Vol. 144, № 5. - P. 1582-1589.

197. Photoluminescence mechanisms of metallic Zn nanospheres, semiconducting ZnO nanoballoons and metal-semiconductor Zn/ZnO nanospheres / J.-H. Lin, R. A. Patil, R. S. Devan [et al.] // Scientific Reports. - 2014. - Vol. 4, № 1. -Art. 6967.

198. Label-free surface-enhanced Raman spectroscopy for detection of colorectal cancer and precursor lesions using blood plasma / S. Feng, W. Wang, I. T. Tai [et al.] // Biomedical Optics Express. - 2015. - Vol. 6, № 9. - Art. 3494.

199. Surface-enhanced Raman spectroscopy analysis of serum samples of typhoid patients of different stages / M. Tahira, H. Nawaz, M. I. Majeed [et al.] // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. - 2021. - Vol. 34. - Art. 102329.

200. Bergholt M. S. Raman Spectroscopy: Guiding Light for the Extracellular Matrix / M. S. Bergholt, A. Serio, M. B. Albro // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. - 2019. - Vol. 7, № 3. - Art. 303.

201. Challenges in application of Raman spectroscopy to biology and materials / N. Kuhar, S. Sil, T. Verma, S. Umapathy // RSC Advances. - 2018. - Vol. 8, № 46. -P. 25888-25908.

202. Present and Future of Surface-Enhanced Raman Scattering / J. Langer, D. J. de Aberasturi, J. Aizpurua [et al.] // ACS Nano. - 2020. - Vol. 14, № 1. - P. 28-117.

203. Gold nanoisland substrates for SERS characterization of cultured cells / A. Milewska, V. Zivanovic, V. Merk [et al.] // Biomedical Optics Express. - 2019. -Vol. 10, № 12. - P. 6172-6188.

204. Muehlethaler C. Review of Surface Enhanced Raman Scattering Applications in Forensic Science / C. Muehlethaler, M. Leona, J. R. Lombardi // Analytical Chemistry. - 2016. - Vol. 88, № 1. - P. 152-169.

205. Lane L. A. SERS Nanoparticles in Medicine: From Label-Free Detection to Spectroscopic Tagging / L. A. Lane, X. Qian, S Nie. // Chemical Reviews. - American Chemical Society, 2015. - Vol. 115, № 19. - P. 10489-10529.

206. Blood plasma surface-enhanced Raman spectroscopy for non-invasive optical detection of cervical cancer / S. Feng, D. Lin, J. Lin [et al.] // Analyst. - 2013. -Vol. 138, № 14. - Art. 3967.

207. Label free hepatitis B detection based on serum derivative surface enhanced Raman spectroscopy combined with multivariate analysis / Y. Lu, Y. Lin, Z. Zheng [et al.] // Biomedical Optics Express. - 2018. - Vol. 9, № 10. - Art. 4755.

208. Surface Enhanced Raman Spectroscopy of the serum samples for the diagnosis of Hepatitis C and prediction of the viral loads / M. Kashif, M. I. Majeed, M. A. Hanif, A. U. Rehman // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy - 2020. - Vol. 242. - Art. 118729.

209. Non-invasive SERS serum detection technology combined with multivariate statistical algorithm for simultaneous screening of cervical cancer and breast cancer / N. Gao, Q. Wang, J. Tang [et al.] // Analytical and Bioanalytical Chemistry. - 2021. - Vol. 413, № 19. - P. 4775-4784.

210. Surface-enhanced Raman spectroscopy of blood serum based on gold nanoparticles for tumor stages detection and histologic grades classification of oral

squamous cell carcinoma / L. Xue, B. Yan, Y. Li [et al.] // International Journal of Nanomedicine. - 2018. - Vol. 13. - P. 4977-4986.

211. Uncertainty in linewidth quantification of overlapping Raman bands / C. B. Saltonstall, T. E. Beechem; J. Amatya [et al.] // Review of Scientific Instruments. -2019. - Vol. 90, № 1. - Art. 013111.

212. Variable importance in latent variable regression models / O. M. Kvalheim, R. Arneberg, O. Bleie [et al.] // Journal of Chemometrics. - 2014. - Vol. 28, № 8. - P. 615-622.

213. Model based variable selection as a tool to highlight biological differences in Raman spectra of cells / M. A. B. Hedegaard, K. L. Cloyd, C.-M. Horejsa, M. M. Stevens // Analyst. - 2014. - Vol. 139, № 18. - P. 4629-4633.

214. Raman spectroscopic study of cervical precancerous lesions and cervical cancer / J. Wang, C.-X. Zheng, C.-L. Ma [et al.] // Lasers in Medical Science. -2021. -Vol. 36, № 9. - P. 1855-1864.

215. Movasaghi Z. Raman Spectroscopy of Biological Tissues / Z. Movasaghi, S. Rehman, I. U. Rehman // Applied Spectroscopy Reviews. - 2007. - Vol. 42, № 5. -P. 493-541.

216. Superhydrophobic silver film as a SERS substrate for the detection of uric acid and creatinine / Y. Lu, C. Wu, R. You [et al.] // Biomedical Optics Express. -2018. - Vol. 9, № 10. - Art. 4988.

217. Raman spectroscopy applied to identify metabolites in urine of physically active subjects / L. P. Moreira, L. Silveira, A. G. da Silva [et al.] // Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. - 2017. - Vol. 176. - P. 92-99.