表面增强拉曼散射技术在生物传感与成像分析中的应用

表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering, SERS)技术是一种具有原位无损、指纹信息识别和单分子水平检测能力的光谱分析手段,在食品安全、环境监测和生物分析等领域具有良好的应用价值和潜力。本文综述了近年来SERS技术在生物传感与成像分析领域中的研究现状,展望了其未来发展趋势和应用前景。     

SERS技术在疾病诊断和生物分析中的应用

表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)技术以其独特的谱带窄、灵敏度高、抗光漂白、原位和无损等优势,在疾病诊断和生物分析领域得到了越来越广泛的应用。本文介绍了近几年来应用于生物大分子、病原微生物、细胞和活体检测分析中的最新SERS技术,并分别从标记与非标记的角度对其进行了阐述,总结了SERS标记检测生物大分子的基本识别模式,简述了检测低浓度病原微生物的SERS技术,着重评述了SERS检测技术在细胞和活体研究中的应用,并对基于SERS的疾病诊断和生物分析技术的发展趋势进行了初步展望。     

Au@Ag纳米粒子在农药SERS光谱分析中的应用

随着现代农业的发展,多种农药被广泛应用于农田,果园和温室等场所.由于大多数农药对生态环境、动物和人类健康都有害,因此建立快速、灵敏和实时检测环境与食品中农药含量的技术显得越来越重要.本文论述了用作表面增强拉曼散射(SERS)光谱基底的金核银壳纳米粒子(Au@AgNPs)的制备方法,以及将其用于苹果表面农药百草枯Para...     

磁性复合材料在表面增强拉曼光谱中的应用

表面增强拉曼散射(SERS)光谱具有灵敏度高、检测速度快及选择性好等优点。近年来SERS光谱被广泛地应用于分析化学、环境科学、生物传感和界面催化等领域。SERS基底的性能是SERS技术能否得到广泛应用的关键问题。磁性-等离子体纳米复合材料具有SERS活性高、磁分离速度快和稳定性高的特点,已成为材料研究领域的热点之一。从食品安全、环境保护、生物传感与医学诊断、有机污染物的光催化降解及反应监测、药品质量检测五个方面出发,综述了近年来磁性-等离子体纳米复合材料在SERS检测中的应用,对目前磁性-等离子体纳米复合材料作为SERS基底的应用所存在的问题进行了讨论,并展望了未来的研究发展方向。     

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。     

溶液浓度对拉曼光谱线宽和频移影响的实验研究

将液芯光纤技术用于傅里叶变换拉曼光谱测量中,提高拉曼光谱强度10²～10⁴倍.应用该技术,在实验上研究了溶液浓度变化对β-carotene,rhodamine在CS²中的CC键π-π^*跃迁拉曼线频移和线宽的影响.实验结果表明,随着浓度降低(1×10^-7～1×10^-12mol/L),拉曼光谱线峰值发生红移,线宽变窄.     

表面增强拉曼光谱技术在microRNA检测中的研究进展

microRNA是一段长约为18~24个核苷酸的内源性非编码单链RNA. 最新研究发现: 许多疾病和肿瘤的发生与microRNA的表达水平息息相关, 且microRNA有望成为新型肿瘤标志物及癌症治疗的新目标. 因此, 发展高灵敏度、高特异性及简单快速的microRNA分析检测方法对于生物医学研究和癌症的早期诊断具有重要的意义. 表面增强拉曼光谱(SERS)技术由于具有灵敏度高、检测速度快、指纹识别、水干扰小等独特优势, 在癌症的早期诊断领域具有很大的应用价值. 作者综述了SERS技术在microRNA检测方面的最新研究进展, 分析了该技术在生物检测中亟待解决的关键问题和挑战, 并对其未来的发展前景进行了展望.     

硝酸刻蚀银表面的增强拉曼光谱及其在表面化学中的应用

最近,我们摸索出的硝酸刻蚀法制备有SERS(Surface Enhanced Raman Scattering,表面增强拉曼散射)活性的银表面,有良好的热稳定性,且费用低廉,预期在研究金属表面反应、催化和金属-聚合物界面结构等方面可发挥作用。在展示了这一新方法具有极高的表面增强因子后,本文介绍用该法研究吸附质的自集合(self-assembly)和表面取向结果。     

在铜箔上电辅助制备纳米银及其SERS应用研究

在电化学工作站上以铜箔为工作电极,以硝酸银和PVP混合液作为前驱溶液,利用循环伏安法电辅助制备了纳米银,得到在铜箔上紧密均匀分布的纳米银颗粒聚集体作为SERS基底。通过X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜等表征手段,对铜箔上负载的银纳米颗粒进行了形貌和成分的表征,探讨了PVP及电辅助方法对纳米银形貌及基底SERS活性的影响。以4-巯基吡啶和罗丹明6G为探针溶液研究了制备基底的SERS活性,同时还对基底的均匀性进行了研究,结果表明所制备的SERS基底具有良好的性能。     

表面增强拉曼光谱在DNA检测中的应用

表面增强拉曼光谱(Surface Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)由于具有光谱分辨率高、信息量大,不受水的干扰,灵敏度高等优点,在生命科学等研究领域得到了广泛应用。近几年来,SERS技术在DNA分析领域中得到迅速的发展,成为国内外研究的热点。本文主要对SERS进行了介绍,并对应用于DNA检测的一些最新SERS技术进行较为全面的综述,展望了SERS技术的应用前景。     

TiN纳米管的制备及其作为SERS基底的应用

采用阳极氧化法在钛片表面制备TiO₂纳米管阵列,并经氨气氮化得到TiN纳米管阵列,通过XRD、SEM、XPS、UV-Vis对基底的组成、形貌和光学性能进行了表征,并以罗丹明6G（R6G）为探针分子,对TiN基底的SERS活性进行检测。结果显示,TiO₂纳米管经800℃以上高温可转化为TiN纳米管,纳米管直径在100~200 nm,排列规整有序。氮化后的样品在500~600 nm处出现TiN的等离子体共振吸收峰,该基底显示出较高的SERS活性,对R6G分子的检测极限可达~10^-7 mol·L^-1,增强因子达~10⁵。     

基于SERS技术的核酸检测

表面增强拉曼散射（SERS）技术因其具有超灵敏和非破坏性的检测能力,在生命科学领域已经显示出巨大的应用潜力和研究价值。本文综述了SERS技术在核酸检测方面的最新研究进展,重点介绍了基于SERS技术的非标记型、标记型以及其他一些检测方法的原理及研究成果,并讨论了基于SERS的核酸检测技术有待进一步解决的关键问题。     

基于表面增强拉曼光谱技术的心肌生物标志物检测

心血管疾病(CVD)是全球最主要的死亡原因,急性心肌梗死(AMI)是心血管疾病致死的主要病因,安全快速地诊断AMI对于降低患者的死亡率至关重要。因常用的检测方法如心电图(ECG)缺乏足够的敏感性,寻找并针对AMI生物标志物开展高灵敏检测已成为早期检测AMI重要手段。心肌肌钙蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)和肌红蛋白(Myo)是目前公认的检测AMI的重要心肌生物标志物。在过去的几十年里,许多生物传感器被开发出来用于检测心肌生物标志物,其中基于表面增强拉曼光谱(SERS)的心肌生物标志物检测技术迅速发展,并表现出独特的技术优势和广阔的应用前景。本文首先介绍了多种心肌生物标志物及其与AMI的关联,在此基础上概述主要的心肌生物标志物检测方法的原理、优势及局限性,重点介绍近年来新兴的SERS技术及其在心肌生物标志物传感方面的最新研究进展,并对该技术在AMI诊断方面的应用前景以及有待突破的瓶颈进行了讨论和展望。     

拉曼光谱技术在现场快检分析领域中的应用

拉曼光谱技术以其操作简单、无损、快速、需样量少和适合含水体系分析等独特优势,加之表面增强拉曼散射技术的高灵敏特性,现已广泛应用于现场快检分析领域。该文从直接检测和间接检测两个方面,通过分析食品安全、刑事侦查、医药管理、环境监测等领域的典型示例,对拉曼光谱技术在现场快检领域中的应用及其研究进展进行了归纳总结,并展望了其在现场快检领域中的发展趋势。     

乐果与氧化乐果在金/银核-壳粒子上的SERS研究

联合红外、拉曼光谱及其在金/银核-壳粒子上的表面增强拉曼散射(SERS)光谱表征了乐果和氧化乐果两种乐果类似物, 归属并分析了两乐果类似物中P＝S与P＝O的不同而引起的振动模式, 峰位变化及其酸碱影响. 振动光谱显示, ν(P＝O), ν(P＝S)分别在690, 650 cm^－1附近, 两分子结构中对应的ν(NH), ν_s(CH₂), ν(C-O), ν(O＝C-N) II, ν(S-CH₂)振动峰位中差异显著, 但ν_as(CH₃), ν(P-O-C), ν(O＝C-N) I, δ(CH₃), ν(C-C), ν(C-C＝O)则基本对应. 在金/银核-壳粒子基底上, 进一步探讨了两乐果类似物中各基团在不同浓度, pH值及酸、碱水解历程条件下的SERS变化规律, 并运用SERS机理并结合TEM初步阐述了两乐果类似物在金/银核-壳粒子表面的吸附状态.     

基于分子印迹与表面增强拉曼散射的蛋白质疾病标志物检测研究进展

异常的蛋白质表达与疾病的发生与发展密切相关,因此蛋白质已作为疾病标志物广泛应用于疾病的早期诊断、治疗监测和预后评估.然而,临床样本中的蛋白质疾病标志物通常含量极低,并存在高丰度的基质干扰,对检测方法的特异性和灵敏度提出挑战.目前,蛋白质疾病标志物的检测方法主要是免疫分析.但是,免疫分析主要依赖抗体进行特异性识别,而抗体...     

三维树枝状银薄膜的可控生长及其在表面增强拉曼光谱中的应用

通过电流置换反应制备了树枝状银纳米薄膜。在反应过程中通过控制反应时间和硝酸银的浓度,得到了不同形貌、分布和密度的树枝状银薄膜,从而得到了具有不同SERS性能的树枝状银纳米薄膜。选取了具有最佳SERS性能的树枝状银纳米薄膜对罗丹明6G进行了微量检测、再现性检测和稳定性检测,其检测限可达到1×10~(-11) mol·L~(-1),具有优良的再现性和良好的稳定性。     

三维树枝状银薄膜的可控生长及其在表面增强拉曼光谱中的应用

通过电流置换反应制备了树枝状银纳米薄膜。在反应过程中通过控制反应时间和硝酸银的浓度,得到了不同形貌、分布和密度的树枝状银薄膜,从而得到了具有不同SERS性能的树枝状银纳米薄膜。选取了具有最佳SERS性能的树枝状银纳米薄膜对罗丹明6G进行了微量检测、再现性检测和稳定性检测,其检测限可达到1×10^-11 mol·L^-1,具有优良的再现性和良好的稳定性。