磁性可移動拉曼增強檢測芯片 實現污染物高靈敏度檢測

  近日，中國科學院深圳先進技術研究院李鵬輝、喻學鋒、羅茜等合作，成功開發(fā)出一種磁性可移動拉曼增強(SERS)檢測芯片，SERS檢測技術因其免標記、靈敏度高、檢測速度快、無損等優(yōu)點，在食品安全、生命科學、環(huán)境監(jiān)測等領域得到廣泛應用。
  相關論文Efficient Enrichment and Self-Assembly of Hybrid nanoparticles into Removable and Magnetic SERS Substrates for Sensitive Detection of Environmental Pollutants(《納米粒子高效匯聚自組裝構建磁性可移動拉曼檢測芯片及其在環(huán)境污染物高靈敏檢測中的應用》)發(fā)表于國際期刊ACS Applied Materials &Interfaces 。并且，該團隊與廣東深圳市農產品質量安全檢測檢驗中心合作，以相關技術制定了深圳市標準“養(yǎng)殖水中孔雀石綠的表面增強拉曼光譜快速檢測方法”一項。
  SERS檢測技術因其免標記、靈敏度高、檢測速度快、無損等優(yōu)點，在食品安全、生命科學、環(huán)境監(jiān)測等領域得到廣泛應用。通常，具有小于10nm的窄間隙的貴金屬納米結構表面的等離子體共振效應可以引起非常有效的SERS信號，而液滴揮發(fā)自組裝技術是一種可有效構建此種窄間隙結構的三維超晶格貴金屬納米陣列的方法。課題組成員唐思瑩、李鵬輝和李泳等利用這一技術，成功制備了一種磁性可移動的SERS芯片，并實現了孔雀石綠、福美雙、敵草快、多環(huán)芳烴等農藥和環(huán)境污染物分子的高靈敏度檢測。
  通過在多孔的特富龍薄膜表面構建的超潤滑基底，使得液滴內的金納米棒和磁性四氧化三鐵納米粒子在液滴揮發(fā)過程中高效聚集和自組裝，得到可以脫離基底、在磁場下可控移動的三維超晶格結構。這種SERS芯片一方面由于高度有序排列的金納米棒形成等離子體超晶格結構使其具有高靈敏度和高探測極限的優(yōu)異SERS性能，檢測極限可低至納摩爾級別；另一方面由于其具有磁性，而能從復雜分析物中快速分離，此種SERS芯片適用于環(huán)境污染物的實地快速分析檢測，拓寬SERS芯片在環(huán)境監(jiān)測中的應用范疇。
  課題組近年來在SERS檢測芯片構建和SERS檢測技術方向開展深入研究，在食品安全和環(huán)境污染物檢測等領域取得了多項突破性進展，并申請相關發(fā)明專利5項。這些研究成果不僅可以實現高靈敏低成本SERS檢測芯片的大規(guī)模制備，更重要的是為食品安全檢測和環(huán)境監(jiān)測等領域提供了可靠的快速光學檢測技術。
 上述研究受到國家自然科學基金、廣東省自然科學基金、深圳市科創(chuàng)委基礎布局項目等資助。
  編輯點評
  可移動拉曼增強(SERS)檢測芯片，在食品安全和環(huán)境污染物檢測等領域取得了多項突破性進展。實現農藥分子和環(huán)境污染物分子的高靈敏度檢測