表面增强拉曼光谱(增强拉曼和普通拉曼的区别)
中国科学院合肥材料科学研究所杨良宝研究员开发了一种自动捕获热点目标分子的表面增强拉曼光谱(SERS)方法，该方法通用性强，可以实现对几乎所有类型分子的高灵敏度检测，并提出了基于纳米毛细管泵的小间隙主动捕获目标分子的原理模型 。表面增强拉曼光谱(SERS)是一种分子光谱，具有快速、高灵敏度和指纹识别等特点 。杨良宝团队长期从事SERS研究，取得了一系列研究成果 。本研究在液-液界面组装了大面积单层纳米粒子膜(图1)，将具有高密度热点的纳米粒子膜覆盖在待测目标分子上 。在溶剂挥发过程中，由于毛细管力的作用，目标分子不断通过纳米粒子间隙，小间隙中的分子信号被极度放大，从而实现高灵敏度检测 。
【增强拉曼与普通拉曼的区别 表面增强拉曼光谱】研究人员用这种方法检测了不同的目标分子，如百草枯溶液、四氯联苯和SERS的孔雀石绿 。结果表明，该方法具有高度的普适性，可以实现对几乎所有类型分子的高灵敏度检测(图2)，包括增塑剂、有机污染物、抗肿瘤药物、毒物、毒素、农药残留、染料、抗生素、爆炸物和氨基酸 。此外，研究人员将其应用于光热刺激下细胞死亡过程的原位监测(图3) 。该方法为目标分子主动向最佳热点移动开辟了新途径，为生物系统材料转化、细胞行为或化学动力学过程的超灵敏检测或监测提供了平台和策略 。
相关研究成果发表在《美国化学学会杂志》上，标题为主动捕获小间隙目标分子的通用表面增强拉曼光谱方法 。论文第一作者为葛博士，通讯作者为杨良宝研究员 。该研究得到国家科技重大专项、国家自然科学基金、安徽省自然科学研究项目、中国科学院战略试点科技项目等资助 。
图1 。目标小分子用溶剂移动到纳米粒子间隙(热点)的原理示意图 。
图2 。不同类型目标分子的SERS探测光谱 。(a)邻苯二甲酸丁基苄酯(10-8米至10-11米)；结晶紫溶液(10-8米至10-11米)；芘(10-7米至10-10米)；百草枯溶液(10-7米至10-10米)；(e)3，3 '，4，4'-四氯联苯(10-7米~ 10-10米)；孔雀石绿(10-8米至10-11米)；溴敌隆(10-7米~ 10-10米)；(h)5-氟尿嘧啶(10-5 m至10-8m)；甲基苯丙胺(10-6米至10-9米)；2，4，6-三硝基甲苯(10-5米至10-8米)；(k)节杆菌毒素(10-6m ~ 10-9m)；半胱氨酸(10-5米至10-8米) 。
图3 。光热刺激下A549细胞死亡过程的原位动态监测光谱
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