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我科學(xué)家利用層間納米間隙 實現(xiàn)表面增強拉曼光譜檢測
2022年07月16日 09:31:25
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：宋池 點擊量：4022
近日，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院健康所的研究團隊開發(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分子，實現(xiàn)高靈敏SERS（表面增強拉曼光譜）檢測。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】近日，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院健康所的研究團隊開發(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分子，實現(xiàn)高靈敏SERS(表面增強拉曼光譜)檢測。該研究成果日前發(fā)表在光學(xué)領(lǐng)域期刊《先進光學(xué)材料》上。
SERS(表面增強拉曼光譜)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)域的強大分析工具。
此前，研究團隊已經(jīng)研發(fā)出單層納米膜熱點自動捕獲目標物分子的SERS方法，在液液界面組裝大面積單層納米粒子膜，將高密度熱點的納米粒子膜覆蓋在待測目標物分子之上，在溶劑揮發(fā)過程中，由于毛細力作用，目標物分子不斷經(jīng)過納米粒子間隙，在小間隙處分子信號被極度放大，從而實現(xiàn)高靈敏檢測。
本項研究成果在此基礎(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分子主動進入熱點，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-卵細胞結(jié)合過程的物質(zhì)變化跟蹤。研究人員表示，這項成果為目標分子主動運輸?shù)阶罴褵狳c開辟了新的方法，有望實現(xiàn)對生物系統(tǒng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化、細胞行為或化學(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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