Xylanases are essential hydrolytic enzymes which break down the plant cell wall polysaccharide, xylan composed of D-xylose monomers. Surface-enhanced Raman Spectroscopy (SERS) was utilized for the characterization of interaction of xylanases with xylan at varying concentrations. The study focuses on the application of SERS for the characterization of enzymatic activity of xylanases causing hydrolysis of Xylan substrate with increase in its concentration which is substrate for this enzyme in the range of 0.2% to 1.0%. SERS differentiating features are identified which can be associated with xylanases treated with different concentrations of xylan. SERS measurements were performed using silver nanoparticles as SERS substrate to amplify Raman signal intensity for the characterization of xylan treated with xylanases. Principal Component Analysis (PCA) and Partial Least Square Discriminant Analysis (PLS-DA) were applied to analyze the spectral data to analyze differentiation between the SERS spectra of different samples. Mean SERS spectra revealed significant differences in spectral features particularly related to carbohydrate skeletal mode and O-C-O and C-C-C ring deformations. PCA scatter plot effectively differentiates data sets, demonstrating SERS ability to distinguish treated xylanases samples and the PC-loadings plot highlights the variables responsible for differentiation. PLS-DA was employed as a quantitative classification model for treated xylanase enzymes with increasing concentrations of xylan. The values of sensitivity, specificity, and accuracy were found to be 0.98%, 0.99%, and 100% respectively. Moreover, the AUC value was found to be 0.9947 which signifies the excellent performance of PLS-DA model. SERS combined with multivariate techniques, effectively characterized and differentiated xylanase samples as a result of interaction with different concentrations of the Xylan substrate. The identified SERS features can help to characterize xylanases treated with various concentrations of xylan with promising applications in the bio-processing and biotechnology industries.

Acute myocardial infarction (AMI) is a serious medical condition generally known as heart attack, which is caused by the decreased or completely blocked blood flow to a part of the heart muscle. It is a significant cause of both mortality and morbidity throughout the world. Cardiac troponin-I (cTnI) is an important biomarker at different stages of AMI and is one of the most specific and widely used cardiac skeletal muscle proteins. Delays in medical treatment and inaccurate diagnosis might be the main cause of death of AMI patients. To overcome the death rate of AMI patients, early diagnosis of this disease is crucial. In the current study, surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) is employed for the characterization and diagnosis of this disease using blood serum samples from 49 clinically confirmed acute myocardial infarction (AMI) patients and 17 healthy persons. Silver nanoparticles (AgNPs) are used as the SERS substrate for the recognition of characteristic SERS spectral features, differentiating between healthy and AMI-positive samples. The acute myocardial infarction-positive blood serum samples reveal remarkable differences in spectral intensities at 534, 697, 744, 835, 927, 941, 988, 1221, 1303, 1403, 1481, 1541, 1588 and 1694 cm