近日,現代食品工程研究中心智能檢測控制研究團隊關於高穩定性表面增強拉曼光譜(SERS)晶片的最新研究成果以「A Stable, Flexible and High-Performance SERS Chip Enabled by Ternary Films-Packaged Plasmonic Nanoparticles Array」為題,在美國化學學會ACS旗下的材料科學領域權威期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》(最新影響因子8.456,中科院SCI期刊分區1區,top期刊)上發表。中心2016級博士生王凱強為論文第一作者,孫大文院士為通訊作者。
當前,由於SERS技術具有靈敏、快速、非標記和指紋光譜等特性,其已作為一種新型的檢測技術用於醫學、生物、化學、食品等多個領域的傳感分析。SERS傳感的主要問題是要構建具有靈敏、穩定、高性能特性的等離激元納米粒子。目前最常用的銀納米粒子基底雖然具有強烈的SERS增強因子,但是其較差的穩定性嚴重限制了它在SERS傳感中的應用。基於以上研究背景,作者結合Au@Ag納米粒子和高分子膜製備了一種高穩定性的柔性SERS晶片。首先,通過界面自組裝的方法將有序的Au@Ag納米粒子陣列固定在PMMA膜上;然後,將新生的Au@Ag/PMMA膜附於高透明的螢光定量PCR封板膜上以提高其機械穩定性;最後,在Au@Ag/PMMA/qPCR膜上覆蓋一層PET離型膜,用以保護等離激元納米陣列免受外界幹擾。本研究構建的三層膜保護的SERS晶片不僅具有優良的SERS活性,非凡的儲藏穩定性,且成功用於果汁中噻菌靈農藥的靈敏快速檢測。本研究為構建新型穩定可穿戴式SERS晶片的研究提供了一種新的研究思路。
該工作得到了國家科技攻關計劃(2018YFC1603404),中央高校基本科研專項資金(2018MS056, 2017MS075)等項目的資助。