表面增强拉曼光谱在食品安全分析中的应用

拉曼光谱技术具有样品用量少、快速高效、无损分析等特点,表面增强拉曼光谱克服了常规拉曼光谱灵敏度低的缺点,可以获得更多物质结构信息,在现场快速筛查、检测和鉴别农兽残、限用或禁用添加剂分析检测中具有广阔的应用前景。本文综述了表面增强拉曼光谱在食品中农药残留、兽药残留和限/禁用添加剂检测中的研究进展,并展望了其发展前景。     

表面增强拉曼光谱在痕量残留检测方面的应用

表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman Spectroscopy, SERS)是基于拉曼散射效应,通过把被分析有机物吸附在经特殊处理的粗糙金属表面,使有机物的拉曼散射信号增强的一种具有高灵敏度的分析技术。SERS技术能快速检测出痕量残留物质,在表面痕量残留检测领域有很大的应用价值。本文对SERS技术在痕量残留检测方面的发展及应用进行了综述,并对未来SERS技术在表面痕量残留快速检测方面的应用进行了展望。     

表面增强拉曼光谱技术在食品安全检测中的应用研究进展

表面增强拉曼光谱(SERS)是一种新型的快速检测技术,具有信息含量丰富、灵敏度高、操作简便、可无损检测等优点,在食品安全领域有很大的实际应用价值。该文介绍了表面增强拉曼光谱技术的发展历程、增强机理、基底的分类与应用以及检测模式,综述了表面增强拉曼光谱技术在食品有害小分子物质、食源性致病菌、重金属污染和真菌毒素等方面快速检测的最新研究进展,并提出了亟待解决的问题和发展趋势。     

SERS活性液芯光纤的制备及超灵敏检测应用

表面增强拉曼光谱 (SERS)和表面增强共振拉曼光谱 (SERRS)技术的发展使拉曼光谱在各方面的应用突飞猛进 .利用粗糙银电极、蒸镀银岛膜、金和银溶胶的自组装膜等方法制备 SERS活性基底 ,可使拉曼光谱对样品的检测浓度达到 1 0 - 7～ 1 0 - 12 mol/ L,目前可在 1 .0 n L 内检测数十个分子[1～ 3] .1 997年 Nie[4 ] 和 Kneipp等[5] 几乎同时报道拉曼检测达到了单分子水平 .表面修饰的光纤作为传感器 ,在实时、原位或现场检测等应用领域的研究十分活跃 [6～ 9] .液芯光纤作为光纤光谱研究的分支 ,以其在液体样品检测中的独特优势备受关注…     

基于聚合物／金属纳米结构镶嵌型柔性基底的表面增强拉曼光谱技术

表面增强拉曼光谱（SERS）技术可极大增强传统拉曼光谱的信号强度,从而拓展拉曼光谱的应用范围．针对SERS技术在分析对象、分析环境的普适性和分析效率方面的限制,本文设计并发展了一种透明、柔性、自支撑SERS基底的制备、保存和使用方法．该基底由聚合物聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和在其表面镶嵌的金属纳米结构组成,可以通过背入射法用于任意形貌样品表面的直接和在线检测．柔性SERS（Ag）基底在R6G水溶液表面的检测限小于1pmol／L．     

基于表面增强拉曼光谱微流控芯片的研究进展

微流控芯片实验室是一种以在微米尺度的空间中对流体进行操控为主要特征的技术,具有灵活集成多种单元技术,降低样品消耗量等优势。拉曼光谱是一项重要的现代光谱技术,被广泛应用于化学、物理和生物科学等诸多学科领域,基于纳米银或金粒子的表面增强拉曼(SERS)技术具有非常高的灵敏度,可对环境中的污染物和生物分析样品进行痕量分析。该文主要对表面增强拉曼光谱微流控芯片领域的研究进展进行总结,包括纳米粒子合成、芯片设计以及常见的传感器类型,介绍了其在生命科学、环境监测等领域的应用,显示了其广阔的应用前景。     

拉曼光谱在分析化学中的应用进展

评述了各种拉曼技术在分析化学方面的应用进展,涉及到的拉曼光谱技术有常规拉曼光谱、常规共振拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、表面增强共振拉曼光谱、傅里叶变换拉曼光谱、傅里叶变换表面增强拉曼光谱及其联用技术。共引用９１篇文献。     

SERS标记纳米粒子用于免疫识别

激光拉曼光谱技术近年来已成为研究生物分子结构常用的光谱手段.尤其在研究水溶液中蛋白质的结构和构象方面发挥了重要作用.然而,常规拉曼光谱的信号强度很低,限制了其在各个领域中的应用.表面增强拉曼光谱(SERS)和表面增强共振拉曼光谱(SERRS)技术可使信号增强6～10个数量级,尤其是SERS技术已发展到检测单分子的水平,更为其在生物方面的应用开拓了新的局.     

表面增强拉曼光谱在偶氮染料检测中的研究进展

简述了偶氮染料的检测现状,对偶氮染料研究中表面增强拉曼光谱检测方法进行了综述。介绍了表面增强拉曼光谱用金属溶胶、金属电极、金属薄膜3种增强基底在偶氮染料检测中的方向,并对其在偶氮染料检测中的研究前景进行了展望。表面增强拉曼光谱法是一种新型光谱分析技术,具有操作简单、快速、灵敏度高等优势,为偶氮染料的检测开辟了新道路。     

表面增强拉曼光谱在动物源性食品兽药残留检测的研究进展

动物性食品安全问题日益突出,愈演愈烈,有关问题食品的报道也受到了公众的广泛关注。一旦兽药在畜牧养殖过程中被过度使用或滥用,药物残留将给人类健康带来严重危害。常见的残留检测方法存在成本高、速度慢和效率低等缺点,通常需要专业人员操作,传统的理化方法已不能满足食品质量检测的需要,因此研发快速高效的兽药残留检测方法起着关键作用。近年来,表面增强拉曼光谱（SERS）技术在真伪鉴别、非法添加物检测和农兽药残留等诸多领域得到了广泛应用,并以其快速检测、无损等优势在食品检测领域有着更为广阔的发展前景。与其他检测方法不同的是,SERS通过信号放大和高灵敏度的指纹光谱,可以快速识别目标分析物,进行定性或半定量分析。本文主要介绍了拉曼光谱和SERS在动物源性食品中兽药残留检测中的研究和应用,重点介绍了SERS的优势、食品样品的前处理以及SERS结合其他技术检测多种兽药的相关研究,并提出了SERS在实际监测中面临的挑战。     

等离子体金属纳米结构在SERS传感及可穿戴应力传感中的应用

等离子体金属(金、银)纳米结构因其特有的理化性能,被广泛应用于表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)传感及可穿戴应力传感领域。其中,SERS是一种应用贵金属纳米材料增强拉曼散射信号的检测技术,该技术灵敏度高、特异性强,已被广泛用于生物医学、环境监测、食品药品检测等领域。随着电子检测技术和柔性电子材料的快速发展,柔性可穿戴传感技术也得到了快速发展,且取得了大量的研究成果。SERS检测技术主要依赖于贵金属纳米增强基底材料,而基于贵金属纳米结构的可穿戴传感元件对人体微应力、微应变的传感具有极高的灵敏度。SERS增强基底材料与可穿戴应力传感元件材料具有互通互用性,将贵金属纳米SERS基底应用于柔性可穿戴式检测,这是SERS检测技术比较新颖的、尚未深入研究的应用领域之一。该文综述了贵金属溶胶纳米结构的材料组成分类以及该类材料在SERS和可穿戴应力传感中的应用,并分析了胶体贵金属纳米结构组成及成分对SERS传感、可穿戴应力传感灵敏度、可重复性及稳定性的影响,最后展望了贵金属胶体纳米结构在SERS传感和柔性可穿戴应用中的发展趋势。     

食源性致病菌的表面增强拉曼光谱检测技术研究进展

食源性致病菌引起的疾病的快速管控与预防是当前各国面临的食品安全监管难题之一,受到社会各界的广泛关注。目前常用的食源性致病菌检测方法存在步骤复杂、耗时、灵敏度低或选择性差等局限,发展快速、可靠的食源性致病菌检测方法仍是食品安全和公众健康的热点研究领域。表面增强拉曼光谱(SERS)作为一种新型的光谱快检技术,具有灵敏度高、选择性好、快速、无损检测等优点,在食源性致病菌检测方面表现出广阔的应用前景。该文简要介绍了SERS技术的背景、增强机制并总结了用于致病菌检测的活性纳米结构,全面综述了近5年来利用直接或间接SERS法以及SERS与其他技术结合检测食源性致病菌的研究进展,同时讨论了这些方法的优缺点。最后,提出当前SERS技术在实际应用中面临的挑战,并展望了SERS在食源性致病菌检测领域未来可能的发展趋势。     

A review of developments and applications of thin‐film microextraction coupled to surface‐enhanced Raman scattering

Surface‐enhanced Raman scattering (SERS) greatly expands the applications of Raman spectroscopy and is a promising technique for food safety, environmental analysis, and public safety. Thin‐film microextraction (TFME) provides an efficient sample preparation method for SERS to improve its selectivity and detection efficiency. This review comprehensively describes the development and applications of SERS and TFME, including the history, mechanisim, and active substrate of SERS and the theory, device, forms, and practical applications of TFME. The applications of TFME‐SERS in food safety and environment monitoring are discussed, which could improve their advantages. TFME extracts and enriches the target analytes to eliminate the interfering substance, providing a facial way for SERS to analyze the target analytes in complex matrices. The development of TFME‐SERS technology not only expands the application range of TFME, but greatly improves the anti‐interference ability and detection sensitivity of SERS. Thus, the established methods are fast, convenient, and highly sensitive. This technology is potential to be applied in the on‐site and real‐time detection.     

表面增强拉曼光谱技术在食品检测中的应用研究进展

食品污染是危害公众健康和安全的重要问题,探究灵敏、快速、简单的技术,以便在痕量水平上检测污染物,对保障食品质量安全和风险评价具有十分重要的意义.表面增强拉曼光谱(SERS)是利用光与金、银等纳米结构材料相互作用产生很强的表面等离子激元共振效应,可显著增强吸附在纳米结构表面上分子的拉曼信号,以超灵敏获取样品自身或拉曼探针...     

表面增强拉曼光谱技术在快速、灵敏检测食源性致病菌中的应用

食源性致病菌的快速、灵敏检测是食品和药品安全领域关注的重点.表面增强拉曼光谱(SERS)技术凭借其检测速度快、信息丰富、灵敏度高、无损等优势在食源性致病菌的快速、灵敏检测中受到广泛关注.本文从SERS检测基底材料入手,综述了液相基底、刚性固相基底、柔性固相基底等材料的特点和性能,并对其在致病菌快速、灵敏检测中的应用进行...     

农产品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的表面增强拉曼检测

利用便携式拉曼光谱仪建立了一个快速筛查与检测谷物中真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的表面增强拉曼散射(SERS)方法。首先利用实验室前期开发的方法制备了具有高活性的水凝胶SERS芯片。该SERS芯片是将预先制备的高SERS活性的单层碳基点(CDs)包裹的银纳米颗粒团聚体(a-AgNPs/CDs)与聚乙烯醇(PVA)水溶液混合均匀后,再利用循环冷冻-解冻的物理交联法制备而成的。实验优化了影响水凝胶SERS芯片对DON的SERS响应的实验条件,包括溶剂、浸泡温度和浸泡时间。在最佳的SERS检测条件下(溶剂为水-乙醇(1:1, v/v),浸泡温度为40 ℃,浸泡时间为5 min), DON的线性响应范围为1~10000 μg/kg(相关系数(R²)=0.9967),检出限(LOD)为0.14 μg/kg,表明该SERS基底具有较高的灵敏度。得益于水凝胶特殊的孔径结构,实际样品基质中常见的糖、蛋白质、油脂、色素等干扰物质都被阻隔在水凝胶外。因此,在复杂样品检测中仅需要简单的提取,而不需要复杂的分离处理。将该方法用于小麦粉中DON的检测,所得回收率为97.3%~103%,相对标准偏差为4.2%~5.0%。实验结果表明所建立的检测DON的SERS方法具有响应范围宽、灵敏度高、重复性好、响应迅速、操作简单、抗干扰能力强等优点,这说明本实验室所构建的水凝胶SERS芯片在粮食中生物毒素的快速筛查与检测方面具有良好的应用潜力。     

Noble‐Metal‐Free Materials for Surface‐Enhanced Raman Spectroscopy Detection

Surface‐enhanced Raman spectroscopy (SERS) is an attractive tool for the sensing of molecules in the fields of chemical and biochemical analysis as it enables the sensitive detection of molecular fingerprint information even at the single‐molecule level. In addition to traditional coinage metals in SERS analysis, recent research on noble‐metal‐free materials has also yielded highly sensitive SERS activity. This Minireview presents the recent development of noble‐metal‐free materials as SERS substrates and their potential applications, especially semiconductors and emerging graphene‐based nanostructures. Rather than providing an exhaustive review of this field, possible contributions from semiconductor substrates, characteristics of graphene enhanced Raman scattering, as well as effect factors such as surface plasmon resonance, structure and defects of the nanostructures that are considered essential for SERS activity are emphasized. The intention is to illustrate, through these examples, that the promise of noble‐metal‐free materials for enhancing detection sensitivity can further fuel the development of SERS‐related applications.     

鸭肉中环丙沙星残留的表面增强拉曼光谱测定

为实现鸭肉中环丙沙星(CIP)残留的快速检测,建立了一种鸭肉中CIP残留的表面增强拉曼光谱(SERS)快速检测方法。进行了增强基底的紫外-可见吸收光谱分析和鸭肉中CIP残留检测的SERS可行性分析。通过单因素实验,确定了金胶加入量、含CIP的鸭肉提取液加入量、氯化钠溶液加入量和吸附时间。在最佳实验条件下,建立了鸭肉中CIP残留的SERS检测的标准工作曲线,决定系数(R2)为0.987 9,预测样本中CIP的平均回收率为97.0%~111.7%。实验结果表明,鸭肉中CIP残留的SERS快速检测方法是可行的。     

Recent progress in surface enhanced Raman spectroscopy for the detection of environmental pollutants

Surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) has emerged as one of the most promising analytical tools in recent years. Due to advantageous features such as sensitivity, specificity, ease of operation and rapidity, SERS is particularly well suited for environmental analysis. We summarize here some considerations with respect to the detection of pollutants by SERS and provide an overview on recent achievements in the determination of organic pollutants, heavy metal ions, and pathogens. Following an introduction into the topic and considering aspects of sensitivity, selectivity, reproducibility and portability, we are summarizing applications of SERS in the detection of pollutants, with sections on organic pollutants (pesticides, PAHs and PCBs, explosives), on heavy metal ions, and on pathogens. In addition, we discuss current challenges and give an outlook on applications of SERS in environmental analysis. Contains 174 references.