A difenilalanina (FF) é um dipeptídeo conhecido por sua capacidade de automontagem em várias nanoestruturas, como nanotubos e nanofios, especialmente na presença de água. Essas nanoestruturas têm propriedades únicas que as tornam potenciais para diversas aplicações, incluindo biossensores e dispositivos ópticos. O presente estudo investiga as propriedades e potenciais aplicações diagnósticas de micro/nanotubos FF (FFMNTs). Os FFMNTs foram crescidos em microcanais poliméricos de polidimetilsiloxano (PDMS) com e sem a influência de um campo elétrico. Os resultados das análises morfológicas demonstraram o potencial para alinhamento das microestruturas no microcanal. Além disso, os resultados da espectroscopia Raman demonstraram o uso potencial de um dispositivo com FFMNTs e nanopartículas de ouro para análise de moléculas biomarcadoras por meio da amplificação do sinal Raman (SERS), demonstrando um fator de amplificação de 2 · 102 para o sinal do azul de metileno, com um LOD de 10−7 M para o mesmo analito e um fator de amplificação de 105 para o biomarcador L-Histidina. Além disso, as propriedades eletrônicas dos FFMNTs, como bandgap e características semicondutoras, foram determinadas. O estudo demonstra crescimento satisfatório de FFMNTs em microcanais PDMS com e sem campo elétrico, demonstrando diferenças morfológicas significativas entre as duas condições de crescimento e um alto grau de unidirecionalidade das microestruturas em microcanais poliméricos.