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我科學(xué)家利用層間納米間隙 實(shí)現(xiàn)表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測
2022年07月16日 09:31:25 來源:化工儀器網(wǎng) 作者:宋池 點(diǎn)擊量:4038

近日,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院健康所的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新方法,通過構(gòu)建一種天然小于3納米的多層層間小間隙主動捕獲目標(biāo)分子,實(shí)現(xiàn)高靈敏SERS(表面增強(qiáng)拉曼光譜)檢測。

  【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】近日,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院健康所的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新方法,通過構(gòu)建一種天然小于3納米的多層層間小間隙主動捕獲目標(biāo)分子,實(shí)現(xiàn)高靈敏SERS(表面增強(qiáng)拉曼光譜)檢測。該研究成果日前發(fā)表在光學(xué)領(lǐng)域期刊《先進(jìn)光學(xué)材料》上。
 
  SERS(表面增強(qiáng)拉曼光譜)是一種突破性的拉曼光譜技術(shù)。在特定的基礎(chǔ)材料(金、銀、銅和一些不常用的堿金屬)表面,拉曼光譜的信號強(qiáng)度能得到很大程度的提高。在表界面研究中,表界面分子數(shù)目少,拉曼散射信號強(qiáng)度弱,這使得拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用存在很大困難,而SERS的發(fā)現(xiàn)使拉曼光譜的適用領(lǐng)域得到了極大的拓展,SERS已經(jīng)成為分析科學(xué)、表面科學(xué)以及生物科學(xué)等領(lǐng)域的強(qiáng)大分析工具。
 
  此前,研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)研發(fā)出單層納米膜熱點(diǎn)自動捕獲目標(biāo)物分子的SERS方法,在液液界面組裝大面積單層納米粒子膜,將高密度熱點(diǎn)的納米粒子膜覆蓋在待測目標(biāo)物分子之上,在溶劑揮發(fā)過程中,由于毛細(xì)力作用,目標(biāo)物分子不斷經(jīng)過納米粒子間隙,在小間隙處分子信號被極度放大,從而實(shí)現(xiàn)高靈敏檢測。
 
  本項(xiàng)研究成果在此基礎(chǔ)上,將單層納米粒子膜升級為三層銀納米顆粒膜結(jié)構(gòu),有效增加了熱點(diǎn)的數(shù)量。與傳統(tǒng)的干態(tài)成膜的SERS方法相比,該方法可以更有效地使目標(biāo)分子主動進(jìn)入熱點(diǎn),檢測限比干態(tài)成膜方法降低2—3個數(shù)量級。
 
  在研究中,該方法成功應(yīng)用于精子-卵細(xì)胞結(jié)合過程的物質(zhì)變化跟蹤。研究人員表示,這項(xiàng)成果為目標(biāo)分子主動運(yùn)輸?shù)阶罴褵狳c(diǎn)開辟了新的方法,有望實(shí)現(xiàn)對生物系統(tǒng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化、細(xì)胞行為或化學(xué)動力學(xué)過程研究等方向的超靈敏檢測或監(jiān)測。
 
  (資料來源:中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院健康所)
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