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(cè)
【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(kāi)發(fā)了一種新方法，通過(guò)構(gòu)建一種天然小于3納米的多層層間小間隙主動(dòng)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(cè)。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(hào)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(hào)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(dòng)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(cè)目標(biāo)物分子之上，在溶劑揮發(fā)過(guò)程中，由于毛細(xì)力作用，目標(biāo)物分子不斷經(jīng)過(guò)納米粒子間隙，在小間隙處分子信號(hào)被極度放大，從而實(shí)現(xiàn)高靈敏檢測(cè)。
本項(xiàng)研究成果在此基礎(chǔ)上，將單層納米粒子膜升級(jí)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(dòng)進(jìn)入熱點(diǎn)，檢測(cè)限比干態(tài)成膜方法降低2—3個(gè)數(shù)量級(jí)。
在研究中，該方法成功應(yīng)用于精子-卵細(xì)胞結(jié)合過(guò)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(dòng)運(yùn)輸?shù)阶罴褵狳c(diǎn)開(kāi)辟了新的方法，有望實(shí)現(xiàn)對(duì)生物系統(tǒng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化、細(xì)胞行為或化學(xué)動(dòng)力學(xué)過(guò)程研究等方向的超靈敏檢測(cè)或監(jiān)測(cè)。
(資料來(lái)源：中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院健康所)
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