基于柔性SERS基底拉曼光谱法快速检测水果表面的福美双

采用海胆状金纳米粒子(GNUs)柔性表面增强拉曼散射(SERS)基底,检测了水果表皮的福美双残留。GNUs表面尖锐的突起能够极大增强周围电磁场,提高检测灵敏度。与普通柔性基底相比,这种高粘性的SERS基底具有不易老化和不易脱胶等优点。评估了SERS基底的灵敏度、重现性和稳定性。通过简单的"粘贴-剥离"法,利用组装的柔性基底对雪花梨表面的福美双残留进行了原位检测。在1×10^-10～1×10^-4mol/L范围内,雪花梨表面的福美双浓度的对数与SERS强度呈线性关系,GNUs柔性基底对福美双的检测限为92 pmol/L,方法可用于食品安全、环境检测、公共安全等领域。     

自组装有序纳米银线表面增强拉曼光谱检测牛奶中三聚氰胺

制备具有表面增强拉曼散射(SERS)增强效果的基底是获得灵敏SERS检测的基础.本研究以多元醇法合成、流体流动法组装制备的有序纳米银线作为三聚氰胺的SERS增强基底,实现了样品中痕量三聚氰胺的快速灵敏检测.通过理论计算及实验考察得到了三聚氰胺的拉曼特征峰,优化了三聚氰胺在有序纳米银线基底上的SERS检测条件.在pH=8、水为溶剂、溶剂挥发时间为14 min的最佳条件下,三聚氰胺特征峰强度与浓度在0.05 ～ 1.00 mg/L范围内呈现良好的线性关系,其线性相关系数R=0.997,检测限为0.05 mg/L.在牛奶中添加不同浓度的三聚氰胺,其回收率为89.7％～ 109.2％,相对标准偏差低于6.8％.本方法对三聚氰胺检测具有很好的灵敏度和稳定性,为其它小分子化合物的SERS检测提供技术支持.     

硅片表面构建的纳米金SERS基底检测雾霾颗粒物中的芴

以金纳米颗粒为基础,在硅片表面进行自组装,制备了纳米颗粒均匀密集分布的表面增强拉曼（SERS）基底,经过修饰后,实现了对雾霾颗粒物中的多环芳烃类物质—芴的分析测定。以3-氨丙基三甲氧基硅烷为偶联剂将纳米金固定到羟基化处理的硅片表面,然后将硅片在纳米金胶体和2-吡咯烷酮溶液中交替浸泡,在硅片表面制备了纳米颗粒均匀密集分布SERS基底。选择1-硫代癸烷对SERS基底进行修饰,以芴为目标物进行SERS检测,结果显示,在芴的浓度为1×10^-6～5×10^-5mol/L范围内,信号强度与浓度间具有良好的线性关系。将该基底用于雾霾颗粒物中芴的检测,在采集了雾霾样品的玻璃纤维膜表面芴的添加浓度约为5×10^-7～5×10^-6mol/g时,可以实现80%以上的回收率。     

表面增强拉曼散射效应无标记、无分离检测三聚氰胺

利用纳米金的表面增强拉曼效应,建立了一种快速、灵敏、无标记、无分离的检测三聚氰胺的分析方法。通过柠檬酸钠还原法制得平均粒径为30 nm的纳米金溶胶,利用Au–S之间的共价键作用,将对巯基苯硼酸(4-MPBA)自组装到纳米金的表面,构建了一个三聚氰胺的检测平台。当溶液中存在三聚氰胺(MA)时,MA与4-MPBA之间存在强烈的氢键作用,使4-MPBA功能化的纳米金发生聚集。而且,MA的浓度越高,纳米金的聚集程度越大,形成的"热点"越多,4-MPBA和MA的拉曼信号越强。4-MPBA与MA的拉曼特征峰分别位于1076和715 cm!1处,若以I715与I1076的比值为依据,便可以实现三聚氰胺的定性及定量的检测,线性检测范围为0.1~1.5μmol/L,检出限(LOD)为0.02μmol/L。     

负载金纳米粒子的纳米纤维膜SERS基底的制备及其在毒品检测中的应用

在水热条件下将纤维素纳米纤维(CNF)同时用作还原剂和稳定剂与氯金酸反应，制备了负载金纳米粒子(Au NPs)的纳米纤维素溶胶。采用真空抽滤的方法在微孔滤膜上一步沉积制备了金/纳米纤维素复合膜，复合膜中纤维束相互交错堆叠成多层三维结构，允许大量金纳米粒子在膜层中均匀分散。以罗丹明6G(R6G)和4-巯基吡啶(4-MPy)为探针分子对该复合膜的SERS性能进行了考察。结果显示，该SERS基底具有高的检测灵敏度和良好的光谱重复性，对R6G和4-MPy的检测限分别达到1×10^-8mol/L和1×10^-7 mol/L,相对标准偏差为7.8%。利用该复合膜对苯丙胺类毒品进行了分析和鉴定，其对甲基苯丙胺的检测浓度可低至1×10^-7 mol/L,检测灵敏度明显优于实验室自制的两种三维结构的纤维柔性SERS基底。同时，将该SERS基底应用于毛发检材中痕量甲基苯丙胺的快速筛查，并采用气相色谱(GC)方法验证结果。结果显示，5份不同添加量的甲基苯丙胺的毛发样品均在1 000和1 030 cm^-1出现甲基苯丙胺明显的特征...     

金纳米粒子与聚吡咯纳米管的复合及其SERS效应研究

通过柠檬酸盐与HAuCl4水溶液在微沸状态下反应制备的金纳米粒子因其特殊的表面与界面效应在光学、生物学和催化化学领域得到了广泛应用,而聚吡咯(PPy)具有环境稳定性好、电导率高且变化范围大、容易合成等优点,聚吡咯纳米管可用作导电材料、酶封装材料、抗静电材料,也可用于制备传感器、传动器、固体电解质电容器等。     

超疏水性三维银纳米树SERS基底的制备及用于阿奇霉素检测

制备了一种超疏水性三维银纳米树表面增强拉曼散射(SERS)基底，利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)及X射线衍射(XRD)对三维银纳米树进行表征，利用接触角(CA)分析其疏水性能。以罗丹明B(RB)为拉曼探针进行条件优化，并考察阿奇霉素(AZM)在该基底上的SERS性能，发现该SERS基底对AZM具有较强的拉曼增强效应，在1.0×10^-11～1.0×10^-9 mol/L范围内，AZM浓度的对数值与拉曼峰强度I_SERS呈良好的线性关系，线性拟合方程为I_SERS=4098logc+47769(R²=0.987)，检出限为4 pmol/L。使用该方法检测AZM分散片、人血清及猪血清中的AZM，加标回收率在91.2%～118.1%之间，相对标准偏差为1.1%～6.2%。     

水/正己烷界面上超声波介导组装金纳米粒子薄膜用作SERS基底

本文以高能量的超声波作用于溶胶/疏水溶剂两相体系, 使溶胶相中的纳米颗粒先被加速吸附到乳液油滴的小表面. 随着乳液油滴向上转移, 在界面处破乳, 纳米颗粒就被释放到水/油界面上来, 形成自组装纳米薄膜. 尽管这种组装机制尚不完全清楚(如超声波是否确实如预期那样可以提高纳米粒子的动能), 但这种方法不需要预先对纳米粒子表面疏水修饰, 也不需向体系中添加表面活性有机小分子或电解质等诱导剂, 可快速有效制备表面“洁净”的纳米粒子薄膜, 并可用作高活性SERS基底.     

调控金纳米花表面凸起的策略及其表面增强拉曼散射活性

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与十二烷基硫酸钠(SDS)通过阳离子架桥形成的拟聚阴离子为软模板,通过改变PVP、SDS和纳米材料前驱体氯金酸(HAu Cl₄)浓度以及反应时间等因素,调控还原产物金纳米花形貌及粒径。表面张力、电导率、毛细管电泳及Zeta电位等实验结果表明PVP-SDS-HAu Cl₄形成新的拟聚阴离子,透射电子显微镜和X射线衍射结果表明SDS、PVP和HAu Cl₄的较低浓度组合更易获得表面凸起丰富的金纳米花。PVP-SDS拟聚阴离子发挥了二级软模板作用,在PVP (50 g·L^-1)-SDS (2 mmol·L^-1)-HAu Cl₄ (0.25 mmol·L^-1)溶液中调控合成的金纳米花为{111}晶面为主的面心立方结构,其平均等效粒径为108 nm,且表面上密集分布约16.5 nm的凸起。该金纳米花有较强的表面增强拉曼散射(SERS)活性,探针分子罗丹明6G的SERS信号强度依赖于金纳米花的表面凸起形貌。该研究中金纳米...     

复合SERS基底的构建及性质

通过自组装方法以对巯基苯胺(PATP)为偶联分子, 在石英基片上构筑了多种形貌的银钠米粒子单层结构和三明治结构. 研究了组装膜在不同激发线下表面增强拉曼散射(SERS)的增强差异. 研究结果表明, 单层基底和三明治基底中偶联分子的SERS信号因银纳米粒子间的电磁场耦合而显著增强, 且在三明治结构中增强更加明显. 对复合SERS基底增强因子进行计算可知, 复合SERS基底的表面等离子体共振(SPR)峰与激发线的匹配程度越好, 其增强因子越大. 在三明治结构中更易发生PATP分子转变为对巯基偶氮苯(DMAB)分子的激光诱导催化偶联反应. 另外, 该激光诱导催化偶联反应与激发波长密切相关.     

金纳米粒子作探针共振瑞利散射光谱法测定牛奶中三聚氰胺

在PBS缓冲体系中, 金纳米粒子与三聚氰胺形成粒径较大的聚集体, 导致共振瑞利散射(RRS)强度显著增强, 在一定条件下, 散射强度(ΔIRRS)与三聚氰胺浓度成正比, 由此建立了以金纳米粒子作光谱探针检测鲜牛奶中三聚氰胺的新方法. 在优化的实验条件下, 当三聚氰胺的浓度为3.3×10^－8～4.7×10^－7 mol/L时, 其线性关系为: ΔI _{RRS＝106.98C－28.279, R²＝0.9971, 检出限为2.7×10^－8 mol/L. 本方法金纳米粒子无需修饰, 在体系中仅加入一定量的单链寡聚核苷酸(T10), 实验表明该方法具有简便、快速、灵敏度高及选择性好等特点.}     

SERS标记的金纳米棒探针用于免疫检测

报道了基于金纳米棒表面增强拉曼散射(SERS)的免疫检测. 将拉曼活性分子对巯基苯甲酸吸附于金纳米棒表面, 制备出SERS标记的金纳米棒探针. 该探针和蛋白抗体结合形成SERS标记抗体. 通过SERS标记抗体、待测抗原和俘获抗体(固体基底上修饰的抗体, 即俘获抗体)之间的免疫应答反应, 将金纳米棒探针组装到固体基底上, 形成SERS标记抗体-抗原-俘获抗体 “三明治”夹心复合体. 待测抗原浓度越大, 固体基底上俘获的金纳米棒探针的数目越多, 从而可通过SERS信号的强弱来检测待测抗原的浓度. 由于金纳米棒的表面等离子体共振(SPR)峰位置可以在较宽的范围内调控, 可通过激发光和SPR的耦合来提高SERS信号, 从而提高免疫检测的灵敏度. 单组分抗原可检出的浓度范围高于1×10－8 mg/mL.     

Gold Nanowire Forests for SERS Detection

Simple wet chemistry has been applied to control the vertical growth of gold nanowires on a glass substrate. As a consequence, the longitudinal localized surface plasmon band position can be tuned from 656 to 1477 nm in a few minutes by simply controlling the growth rate and time. This allowed us to select the optimum conditions for maximum electromagnetic enhancement and performance in surface enhanced Raman scattering (SERS) detection. SERS measurements confirmed the uniform and reproducible distribution of the nanowires on the substrate, with the subsequent high reproducibility of hot spot formation. Detection of malachite green in water and of 1-naphthalenethiol from the gas phase are demonstrated as proof-of-concept applications of these three-dimensional SERS substrates.     

2-硫代巴比妥酸修饰金纳米探针高灵敏比色检测三聚氰胺

以2-硫代巴比妥酸(TBA)修饰金纳米粒子为探针,TBA与三聚氰胺通过氢键作用诱导金纳米探针团聚,进而使金纳米胶体颜色由酒红色变为蓝色。 实验优化得最佳反应条件为在乙酸缓冲溶液（pH=7.0）介质中,室温反应15 min。 对不同浓度三聚氰胺进行检测时发现,在0.062~0.18 μmol/L和0.18~6.0 μmol/L之间,A660/A520吸收比率与三聚氰胺浓度呈现良好的线性关系,检出限为0.043 μmol/L。 该方法用于检测牛奶样品中的三聚氰胺的加标回收率为102.8%～105.3%。     

Highly Sensitive,Robust, and Recyclable TiO2/AgNP Substrate for SERS Detection

Label-free biosensors provide an important platform for detecting chemical and biological substances without needing extra labeling agents. Unlike surface-based techniques such as surface plasmon resonance (SPR), interference, and ellipsometry, surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) possesses the advantage of monitoring analytes both on surfaces and in solutions. Increasing the SERS enhancement is crucial to preparing high-quality substrates without quickly losing their stability, sensitivity, and repeatability. However, fabrication methods based on wet chemistry, nanoimprint lithography, spark discharge, and laser ablation have drawbacks of waste of time, complicated processes, or nonreproducibility in surface topography. This study reports the preparation of recyclable TiO₂/Ag nanoparticle (AgNP) substrates by using simple arc ion plating and direct-current (dc) magnetron sputtering technologies. The deposited anatase-phased TiO₂ ensured the photocatalytic degradation of analytes. By measuring the Raman spectra of rhodamine 6G (R6G) in titrated concentrations, a limit of detection (LOD) of 10⁻⁸ M and a SERS enhancement factor (EF) of 1.01 × 10⁹ were attained. Self-cleaning was performed via UV irradiation, and recyclability was achieved after at least five cycles of detection and degradation. The proposed TiO₂/AgNP substrates have the potential to serve as eco-friendly SERS enhancers for label-free detection of various chemical and biological substances.     

固相萃取-表面增强拉曼光谱法测定奶粉中三聚氰胺

建立了固相萃取-表面增强拉曼光谱法(SPE-SERS)测定奶粉中三聚氰胺的分析方法。待测物经乙腈提取、活性碳吸附及氢氧化钠溶液洗脱后进行SERS检测。该方法的线性范围为0.005 0~1.6 mg/L,检出限为0.100 mg/kg,回收率为75.3%~125%,相对标准偏差(RSD,n=5)不大于9.3%。该法灵敏度高、杂质干扰小、结果准确可靠,能满足奶粉中三聚氰胺的快速检测,在奶粉质量监控方面具有良好的应用潜力。     

磁性Ag@Fe3O4@C负载纳米金的制备及其SERS性能

利用一步溶剂热法制备了具有核壳结构的Ag@Fe_3O_4磁性纳米颗粒,然后以葡萄糖作为碳源对Ag@Fe_3O_4进行包覆,再利用酰胺化反应成功的将聚乙烯亚胺(PEI)修饰到Ag@Fe_3O_4@C表面,最后以N-Au共价键的方式将Au纳米粒子组装到Ag@Fe_3O_4@C表面。以4-巯基苯甲酸(4MBA)为拉曼活性探针分子来考察该复合纳米材料的表面增强拉曼(SERS)性能。通过控制Au纳米粒子的加入量,来调节Ag@Fe_3O_4@C-Au复合纳米材料的SERS活性。通过实验测试及利用时域有限差分法(FDTD)得出不同纳米金用量包覆的Ag@Fe_3O_4@C磁性纳米颗粒对4MBA的SERS效果依次为Ag@Fe_3O_4@C-Au-40Ag@Fe_3O_4@C-Au-10Ag@Fe_3O_4@C-Au-60Ag@Fe_3O_4@C,其中Ag@Fe_3O_4@C-Au-40的饱和磁化强度为411 A·g-1,其对4MBA的检测限为1×10-9 mol·L-1。这种功能性复合材料既具有良好的SERS活性,又可通过外加磁场的方式实现对待测分子的分离、富集。     

磁性Ag@Fe3O4@C负载纳米金的制备及其SERS性能

利用一步溶剂热法制备了具有核壳结构的Ag@Fe₃O₄磁性纳米颗粒,然后以葡萄糖作为碳源对Ag@Fe₃O₄进行包覆,再利用酰胺化反应成功的将聚乙烯亚胺（PEI）修饰到Ag@Fe₃O₄@C表面,最后以N-Au共价键的方式将Au纳米粒子组装到Ag@Fe₃O₄@C表面。以4-巯基苯甲酸（4MBA）为拉曼活性探针分子来考察该复合纳米材料的表面增强拉曼（SERS）性能。通过控制Au纳米粒子的加入量,来调节Ag@Fe₃O₄@C-Au复合纳米材料的SERS活性。通过实验测试及利用时域有限差分法（FDTD）得出不同纳米金用量包覆的Ag@Fe₃O₄@C磁性纳米颗粒对4MBA的SERS效果依次为Ag@Fe₃O₄@C-Au-40 > Ag@Fe₃O₄@C-Au-10 > Ag@Fe₃O₄@C-Au-60 > Ag@Fe₃O₄@C,其中Ag@Fe₃O₄@C-Au-40的饱和磁化强度为411 A·g^-1,其对4MBA的检测限为1×10^-9 mol·L^-1。这种功能性复合材料既具有良好的SERS活性,又可通过外加磁场的方式实现对待测分子的分离、富集。     

纸质空心金纳米笼SERS传感器的制备及对非小细胞肺癌患者痰液中miRNAs的快速高灵敏检测

利用油水界面自组装法获得了单层空心金纳米笼(HGNCs)阵列基底. 通过时域有限差分方法, 证明HGNCs间隙可提供大量“热点”, 从而使基底表现出优异的表面增强拉曼散射(SERS)性能. 同时, 将拉曼信号分子标记的发夹结构DNA与基底链接, 在与目标miRNAs互补杂交后进行SERS信号检测. 结果表明, 基于单层HGNCs阵列基底的SERS传感器具有优良的灵敏度、 可重复性和特异性, 对痰液中miR-196a和miR-21的检出限分别为10.00和36.15 amol/L. 为了验证该SERS传感器在临床检测中的准确性, 利用其对非小细胞肺癌(NSCLC)患者痰液中miR-196a和miR-21进行检测, 并将结果与实时定量多聚核苷酸链式反应技术(qRT-PCR)的检测结果进行了比较. 2种检测方法均显示NSCLC患者痰液中miR-196a和miR-21的表达高于健康人, 检测结果间没有统计学差异, 且相对标准偏差均低于10%. 因此, 纸质空心金纳米笼SERS传感器在NSCLC诊断中具有应用价值, 可能成为生物医学诊断领域miRNAs研究的一个替代工具.     

Determination of Carcinoembryonic Antigen by Surface-Enhanced Raman Spectroscopy Using Gold Nanobowl Arrays

Surface-enhanced Raman scattering (SERS) based on the double-antibody sandwich format is reported for the determination of carcinoembryonic antigen. Ordered gold nanobowl arrays were fabricated and conjugated with anticarcinoembryonic as capturing substrates, and gold nanoshells, adsorbed with 4-mercaptobenzonic acid, were modified with anticarcinoembryonic antigen as labeling tags. After the carcinoembryonic antigen was captured on ordered gold nanobowl arrays, the labeling tags were bonded to the captured carcinoembryonic antigen. The interaction of SERS substrates (ordered gold nanobowl arrays) and SERS labels (gold nanoshells) showed high sensitivity and a low detection limit for carcinoembryonic antigen. The linear dynamic range of SERS for carcinoembryonic antigen was from 5?pg/mL to 100?ng/mL with a linear relationship between carcinoembryonic antigen concentration and SERS intensity. The detection limit was 1.73?pg/mL. SERS detection may be used for other cancer biomarkers and provides potential for the clinical diagnosis of cancer biomarkers.