Attomolar传感表面增强拉曼散射基板的制造

表面增强拉曼散射 (SERS) 允许多学科痕量分析和单个分子的潜在检测。来自 RIKEN 的 Shi Bai 和 Koji Sugioka 报告了对制造高灵敏度 SERS 基板策略的最新进展的全面回顾。基于飞秒激光的技术被讨论为制造 SERS 基板的通用工具。重点介绍了几种提高 SERS 传感设备性能的方法,并回顾了实时传感和生物应用。

1970 年代,Fleischmann 发现在贵金属纳米结构上,吡啶的拉曼散射增强了数百倍。科学家将这种增强归因于在特定贵金属纳米结构表面附近高度放大的局部电场。因此,这种现象被称为表面增强拉曼散射 (SERS)。目前,尽管SERS的增强机制仍存在争议,但SERS在环境、生物医学、食品安全、考古和土壤成分等多个领域表现出无与伦比的高灵敏度监测和传感能力。飞秒激光加工在制造中的使用越来越受到关注 SERS 基板具有多功能性、灵活性和高分辨率。

在Light Advanced Manufacturing发表的一篇新论文中,由理化学研究所高级光子学中心高级激光加工研究小组的 Koji Sugioka 教授和 Shi Bai 博士领导的一组科学家回顾了高灵敏度 SERS 的制造方法飞秒激光加工基板及其应用. 论文首先给出了常用的SERS基底评价标准,并总结了寻找增强因子的计算方法。飞秒激光典型技术然后介绍了用于制造 SERS 基板的工艺。为了实现 SERS 基底的原子分子传感,作者强调了几种采用协同增强效应的策略。此外,还介绍了 SERS 在基于微流控芯片和生物医学的实时传感方面的最新应用,包括细胞识别、脱氧核糖核酸和蛋白质识别。作者得出的结论是,将继续努力不仅开发具有更高增强和更低检测限的下一代 SERS 底物,而且还要克服未解决的问题,例如计算增强因子的通用方法以及 SERS 底物的稳定性和稳健性。

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