表面增强拉曼光谱

摘要： 通过静电纺丝和溶液孵育处理构筑了聚酰胺66(polyamide 66,PA66)片晶间隔生长在聚酰胺66纳米纤维(polyamide 66 nanofibers,PA66 NFs)上形成的三维分级纳米结构,即同质聚酰胺66纳米纤维串晶(polyamide 66nanofibers shish-kebabs,PA66 NFSKs)结构,并对影响其形貌和结晶情况的因素进行分析。结果 表明:PA66 NFSKs的形貌与孵育溶液的浓度密切相关,孵育溶液浓度越大,PA66 NFSKs中的kebab片晶的尺寸越大;PA66 NFSKs形成时不会改变PA66 NFs原有的晶型,长出的kebab片晶为α晶型结构。将制得的PA66 NFSKs用作模板,利用离子溅射技术在其上沉积一层金纳米颗粒(Au nanoparticles,Au NPs)制成新型三维表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)基底——Au NPs@PA66 NFSKs。探究了离子溅射处理时长和模板微观形貌对Au NPs@PA66 NFSKs拉曼信号增强能力的影响。优化条件下制得的SERS基底Au NPs@PA66 NFSKs0.01%-9 min对罗丹明6G(rhodamine 6G,R6G)的检测灵敏度高达10-14mol/L,同时表现出良好的信号再现性。

摘要： 植物激素脱落酸(Abscisic Acid,ABA)在调控植物生长和发育方面具有重要作用。然而,ABA在植物组织中含量较低,迫切需要快速灵敏的检测方法。本研究建立了一种基于适配体识别和表面增强拉曼光谱(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)检测的ABA快速、定量检测方法。ABA适配体修饰的纳米金颗粒兼具SERS信号增强和选择性识别等特点,实现了复杂植物样品基质中痕量ABA的快速、灵敏检测。当ABA分子出现时,适配体将与ABA分子特异性结合,结合后的适配体折叠成G-四聚体结构,将ABA分子包裹在四聚体结构内,拉近ABA分子与金纳米颗粒之间的距离,获得增强并稳定的ABA分子SERS信号。在适配体浓度优化的条件下,该方法检测限为0.1μmol/L,线性相关系数R2=0.9855,重复性相对标准偏差(Relative Standard Deviation,RSD)≤6.71%,且SERS增强基底的稳定性良好(>6个月)。特别是,该方法用于小麦叶片中ABA的检测,检测结果与酶联免疫吸附剂测定(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA)具有良好的吻合度(相对误差≤9.13%)。该研究为植物激素快速检测提供了有效的解决方案。

摘要： 拉曼在物质检测方面的应用越来越广泛,其中SERS增强拉曼为检测液体中的痕量物质提供了一种较为稳定的方法。本实验将包含增强粒子和具有拉曼活性的分析物聚集成液滴状态,并通过激光诱导形成定点增强的干液滴,评估了在此过程中分析物对拉曼信号的响应强度及再现性情况,讨论了在微摩尔和纳摩尔浓度下,该方法定量分析的前景,最后将该方法应用于对染色和田玉的实际鉴别中,成功获取了染料特征峰,实现对天然和田玉与人工染色和田玉的区分。

摘要： 表面增强拉曼光谱(SERS)由于具有拉曼峰强、检测灵敏度高、能够无损分析等特点,在生物传感、表面吸附、储能、转化、文物等领域应用广泛,而制备出均匀分散并且高稳定性和重现性SERS基底是SERS技术的前提。对表面增强拉曼光谱技术的基底以及机理进行了综述。

摘要： 采用金种子原位生长法,以SiO_(2)胶体晶体为模板,甲醛为还原剂,还原银氨溶液可控制备了有序银纳米壳阵列,并研究其生长过程中表面增强拉曼光谱(SERS)性能。通过改变反应液物量和生长次数对材料进行可控制备,并探讨了其SERS性能的改变。结果显示将四块组装有SiO_(2)/GNPs阵列的载玻片放入包含200 mL浓度为1.2 mmol/L的硝酸银、4 mL氨水和4 mL甲醛的反应液中生长四次制得的有序银纳米壳阵列的SERS活性最佳。

摘要： 抗疲劳类保健品中常见西地那非和他达拉非两类违禁药物的添加,涉及食品安全刑事案件数目多,两类药物快速检测技术的研究对于相关犯罪快速打击具有重要意义。相比于色谱等实验室方法,拉曼光谱是一种操作简便且成本低廉的技术,近年来越来越多的应用于保健品非法添加药物的快速筛查。本文开发了一种对保健品中西地那非和他达拉非进行同时检测的表面增强拉曼光谱方法。使用便携式拉曼光谱仪器,本文方法对西地那非的检出限为5 mg/kg,他达拉非检出限为10 mg/kg,可测胶囊、片剂类大部分抗疲劳类保健品,操作耗时10分钟。本文所开发的检测方法在基层公安或市场监督机构有广泛应用前景。

摘要： 海洋中多氯联苯污染监测受到广泛关注,采用表面增强拉曼光谱(SERS)和密度泛函理论(DFT)方法探究四种代表性的多氯联苯(PCB15,PCB28,PCB47和PCB77)的拉曼光谱差异以及在金纳米表面的吸附特性,并对比了物质吸附特性差异对各自SERS定量检测的影响规律。首先,计算了多氯联苯的拉曼光谱和振动模式贡献,并与实测结果进行对比归属拉曼峰位。然后,构建了PCBs-Au吸附体系并计算其结合能、吸附前后分子空间结构变化来预测分子在金基底上的吸附特性。最后,以金溶胶为SERS增强基底对四种物质进行了SERS探测,以此来体现吸附特性对定量分析的影响。结果显示,计算结果与实测光谱能够较好的吻合,PCBs分子的共性特征峰包括:桥键伸缩振动峰(1290 cm^(-1)附近),环呼吸振动峰(1000 cm^(-1)附近),环伸缩振动峰(1590 cm^(-1)附近)。Cl原子的取代位置差异会对拉曼振动产生明显的影响,最终导致C—Cl键和C—H键的振动峰复杂化。物质的吸附能力由高到低依次为PCB15(-6.46 kcal·mol^(-1))、PCB28(-3.01 kcal·mol^(-1))、PCB77(-1.95 kcal·mol^(-1))和PCB47(-0.31 kcal·mol^(-1)),取代氯数目增多和Cl原子邻位取代会降低结合能,减少分子在金基底上的吸附形态。桥键邻位取代数目增加导致位阻效应增大,阻碍分子吸附。吸附特性影响SERS定量,四种物质的SERS峰强与浓度呈良好的线性关系。水环境中吸附能力强的分子率先达到饱和状态,且拥有最低的检出浓度。以上结论为SERS技术检测识别海洋环境中多氯联苯和定量分析奠定了一定的理论基础。

摘要： 随着抗菌药物广泛应用于临床,细菌耐药日益严重。实现快速、高灵敏、准确的细菌及其药物敏感性检测是缓解细菌耐药的关键环节。表面增强拉曼光谱(SERS)具有快速、灵敏、无损等优点,可直接获取分子指纹信息,它已成为一种有效的细菌及其耐药性检测技术。不同种类细菌的分子组成和结构存在差异、抗生素处理前后细菌的特征拉曼信号会发生变化,这为表面增强拉曼光谱技术在致病菌及其耐药性检测中的应用提供了依据。基于分子组成与结构的差异,结合传统多分类数据分析以及机器学习算法,表面增强拉曼光谱技术可以提供客观的诊断信息。这篇综述回顾了近年来表面增强拉曼光谱技术对于致病菌及其耐药性检测的研究进展,阐述了当前表面增强拉曼光谱技术应用于致病菌检测面临的问题。首先,讨论了致病菌及其耐药性检测中常用SERS基底的材料和结构:金纳米粒子、银纳米粒子、银包金纳米粒子以及新型纳米材料与纳米粒子结合形成的复合SERS基底。然后,概述了SERS检测中捕获细菌的方法,主要介绍了基于核酸适配体、免疫磁性分离、微流控系统以及静电结合的捕获方法,包括上述捕获方法的原理以及捕获方式,综述了以上捕获方法的研究进展。最后,总结了致病菌SERS光谱的各种数据分析方法,通过光谱预处理,特征提取与分类识别,以及构建致病菌SERS光谱诊断模型,实现致病菌及其耐药性的检测;比较了传统的数据分析方法以及机器学习分析方法,重点介绍了深度学习算法在致病菌及其耐药性SERS检测中的优势与应用。文章也对表面增强拉曼光谱应用于致病菌及其耐药性检测的关键问题进行了讨论,并对基于表面增强拉曼技术的致病菌及其耐药性检测方法进行了展望,以促进表面增强拉曼光谱技术在临床检测中的应用。

摘要： 本研究基于指数富集的配体系统进化技术(SELEX)筛选得到豌豆细菌性疫病菌特异性的核酸适配体Ppi1,并且将核酸适配体结合表面增强拉曼光谱技术(SERS)应用于丁香假单胞菌豌豆致病变种(Pseudomonas syringae pv.Pisi)的检疫鉴定。结果表明将培养的豌豆细菌性疫病菌(OD=0.4)菌液进行梯度稀释,取4个梯度进行检测,均在580cm-1和930 cm-1出现特征峰,而空白对照和阴性对照均未出现上述特征峰;在其他条件不变的情况下,随着浓度的递减,拉曼信号也逐渐减弱。该方法具有特异性强,灵敏度高,检测步骤简单、快速,周期短等特点。

摘要： 表面增强拉曼光谱(SERS)技术可以大大增强拉曼光谱的灵敏度,在农业生产、环境监测等领域具有广泛的应用,可用于检测有毒农药残留、环境污染物。而传统的SERS基底多为刚性底物,在实际应用中存在难以贴近分析物等问题。本实验采用简单的操作制备柔性且环保的纳米银–细菌纳米纤维素膜,并对其表面增强拉曼光谱性能进行研究。通过福美双和罗丹明6G的检测,制备出的纳米银–细菌纳米纤维素柔性膜具有较高的SERS活性。本研究旨在开发一种环保的柔性SERS衬底,通过简单的操作,制备纳米银–细菌纤维素柔性膜,用于快速和有效地分析样品表面的微量化学物质。

摘要： 表面增强拉曼光谱(SERS)是一种新型的快速检测技术,具有信息含量丰富、灵敏度高、操作简便、可无损检测等优点,在食品安全领域有很大的实际应用价值.该文介绍了表面增强拉曼光谱技术的发展历程、增强机理、基底的分类与应用以及检测模式,综述了表面增强拉曼光谱技术在食品有害小分子物质、食源性致病菌、重金属污染和真菌毒素等方面快速检测的最新研究进展,并提出了亟待解决的问题和发展趋势.

摘要： 发展用于污染特征研究的快速、高通量和高灵敏的环境污染物分析/筛查新方法,同时利用现代分析化学手段揭示影响污染物去除效率的关键因素,日益成为环境分析化学的研究前沿.基于贵金属(Au,Ag)等纳米材料与光的强相互作用(strong light-mater interaction)的表面增强拉曼光谱(Surface enhanced Raman scattering/spectroscopy,SERS)具有单分子检测灵敏度和极高的能量分辨率,是开展上述研究的理想手段.

摘要： 本文对表面增强拉曼光谱在国内外法庭科学尤其是微量物证领域的相关研究进行简要介绍.拉曼光谱法具有无接触、非破坏、快速、谱峰信息丰富等优点,在众多领域都是一种重要的分析测试手段.表面增强拉曼光谱技术是能够增强检测对象拉曼光谱信号的一种新型技术,能够将待测分子的检测灵敏度提高2～6个数量级,非常适合应用于痕量物质的分析检测.目前，SERS技术在法庭领域的主要研究工作有如下几个方面：，爆炸物的SERS检测研究，体液斑痕的SERS检测研究等。

摘要： 用基于银胶的表面增强拉曼光谱技术对纸张上的黑色圆珠笔墨迹进行原位检验,黑色圆珠笔墨迹的表面增强拉曼光谱信息为黑色圆珠笔墨迹的比对检验提供了新思路.用532nm激光器在0.1mW低功率和10x物镜下，基于银胶的表面增强拉曼光谱技术对黑色圆珠笔墨迹的比对检验是可行的。该方法简便可行，为微量黑色圆珠笔墨迹的比对检验提供了新思路。

摘要： 根据密度泛函理论,在B3LYP方法下,Ag原子使用LANL2DZ赝式基组,C,H,N,O原子使用6-31++G(d,p)基组,计算了甲萘威及其银配合物的拉曼光谱,并利用GaussianView对甲萘威分子及SERS进行详细归属,为农产品和环境监测中甲萘威残留的表面增强拉曼光谱测定提供理论依据.

摘要： 在口腔癌的发病过程中,癌细胞分泌会引起体液成分改变,为我们提供了一个早期诊断的切入点.近年来拉曼光谱技术在诊断研究领域得到广泛应用,并取得了丰硕的成果.

摘要： 葡萄糖氧化酶法(glucose oxidase,GOx)是生物体系以及葡萄糖检测中常用的方法,其中葡萄糖氧化酶可以专一地催化葡萄糖生成葡萄糖酸以及过氧化氢(H2O2).葡萄糖氧化酶内部的黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)则是其主要的活性成分,在葡萄糖的催化氧化过程中起着电子传递的作用.传统的葡萄糖氧化酶法主要是通过借助辣根过氧化物酶(horse radish peroxidase,HRP)/TMB显色体系完成对葡萄糖的定量分析,即葡萄糖氧化酶可以特异地催化氧化葡萄糖,产生H2O2.在H2O2存在的体系中,辣根过氧化物酶可以将底物分子四甲基联苯胺(TMB)催化氧化.表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman scattering,SERS)是一种超灵敏检测手段并且被广泛应用于生物检测中.经研究发现,TMB分子具有很高的SERS活性,并且TMB分子经过催化反应之后,其SERS光谱发生明显的增强,以此实现葡萄糖的定量分析研究.

摘要： 薄层色谱与表面增强拉曼光谱联用技术(TLC-SERS)在分离鉴定组分上具有很大的优势,但其步骤繁琐,在检测条件上也存在许多不足.为此提出,表面增强薄层色谱一拉曼光谱(surface-enhanced thin layer chromatograghy-Raman spectroscopy,SETLC-RS)联用技术,其是对传统TLC-SERS技术的改进.利用SETLC-RS技术,对混合物进行分离后,可直接置于拉曼仪下检测,无需传统的加胶过程,且具有检测灵敏度高、稳定性强、快捷等卓越优点.实验中,选取五种化合物,考察SETLC-RS技术的分离性能及SERS增强性能.结果证明,其可对五种化合物完成很好的分离,且与传统TLC-SERS技术相比,在SERS增强性能上具有非常显著的优势.

摘要： 在pH5.91Na2HPO4-KH2PO4缓冲溶液,X-gal被β-半乳糖苷酶催化分解生成形成具有拉曼活性的靛蓝染料衍生物5-溴-4-氯-3-吲哚,在TCA及银纳米粒子存在条件下,生成的染料分子吸附在银纳米微粒表面,随着β-半乳糖苷酶浓度最大,5-溴-4-氯-3-吲哚的量增多,使SERS活性增强.SERS强度增强值随β-半乳糖苷酶浓度增加而线性递增,据此可建立测定β-半乳糖苷酶的SERS光谱法.在最优条件下,测定β-半乳糖苷酶的线性范围为1.73～34.58U·L-1,线性方程为△I597cm1=15.813c+1.0717,检出限为1U·L-1.此外本文采用光波法制备的稳定性较好、SERS活性较高银纳米粒子为基底检测β-半乳糖苷酶活性,据此建立一种绿色环保、简便、灵敏、快速测定β-半乳糖苷酶活性的SERS新方法.

摘要： 在pH5.91Na2HPO4-KH2PO4缓冲溶液,X-gal被β-半乳糖苷酶催化分解生成形成具有拉曼活性的靛蓝染料衍生物5-溴-4-氯-3-吲哚,在TCA及银纳米粒子存在条件下,生成的染料分子吸附在银纳米微粒表面,随着β-半乳糖苷酶浓度最大,5-溴-4-氯-3-吲哚的量增多,使SERS活性增强.SERS强度增强值随β-半乳糖苷酶浓度增加而线性递增,据此可建立测定β-半乳糖苷酶的SERS光谱法.在最优条件下,测定β-半乳糖苷酶的线性范围为1.73～34.58U·L-1,线性方程为△I597cm1=15.813c+1.0717,检出限为1U·L-1.此外本文采用光波法制备的稳定性较好、SERS活性较高银纳米粒子为基底检测β-半乳糖苷酶活性,据此建立一种绿色环保、简便、灵敏、快速测定β-半乳糖苷酶活性的SERS新方法.

摘要： 本发明提供了一种表面增强拉曼散射微纳芯片及其制备方法、应用和拉曼光谱测试系统，涉及拉曼散射芯片技术领域，所述表面增强拉曼散射微纳芯片包括基底，所述基底上设置有纳米金属棒阵列，所述纳米金属棒阵列由多个垂直分布于基底上的纳米金属棒组成，所述纳米金属棒的两端均具有尖端结构，所述纳米金属棒远离所述基底的一端的尖端结构上负载有二硫化钼量子点，该微纳芯片通过纳米金属棒阵列、纳米金属棒的尖端结构及负载的二氧化钼量子点相互协同，能够有效增强基底上的待测物分子信号，显著提高了拉曼光谱检测精度，为痕量检测提供了手段，可适用于活性生物大分子、毒品、爆炸物、食品卫生和环境检测等众多领域。

摘要： 本发明的表面增强拉曼散射单元包括：测定用基板，其于测定时使用；表面增强拉曼散射元件，其具有基板、及形成于上述基板上产生表面增强拉曼散射的光学功能部并固定于上述测定用基板；及按压构件，其包含环状的接触部且固定于上述测定用基板，上述接触部接触上述表面增强拉曼散射元件的周缘部，且向上述测定用基板侧按压上述表面增强拉曼散射元件。

摘要： SERS单元(1A)具备：SERS元件(2)，其具有基板、以及形成在基板上且产生表面增强拉曼散射的光学功能部(20)；测定用基板(3)，其在测定时支撑SERS元件(2)；以及保持部(4)，其将SERS元件(2)机械性地保持于测定用基板(3)。

摘要： SERS单元(1A)具备：SERS元件(2)，其具有基板(21)、以及形成在基板(21)上且产生表面增强拉曼散射的光学功能部(20)；搬运用基板(3)，其在搬运时支撑SERS元件(2)，在测定时卸下SERS元件(2)；以及保持部(4)，其具有与搬运用基板(3)一起夹持SERS元件(2)的夹持部(41)，并且将SERS元件(2)可装卸地保持于搬运用基板(3)。

摘要： 本发明的表面增强拉曼散射单元包括：测定用基板，其于测定时使用；表面增强拉曼散射元件，其具有基板、及形成于上述基板上产生表面增强拉曼散射的光学功能部并固定于上述测定用基板；及按压构件，其包含环状的接触部且固定于上述测定用基板，上述接触部接触上述表面增强拉曼散射元件的周缘部，且向上述测定用基板侧按压上述表面增强拉曼散射元件。

摘要： 本发明提供了一种表面增强拉曼散射微纳芯片及其制备方法、应用和拉曼光谱测试系统，涉及拉曼散射芯片技术领域，所述表面增强拉曼散射微纳芯片包括基底，所述基底上设置有纳米金属棒阵列，所述纳米金属棒阵列由多个垂直分布于基底上的纳米金属棒组成，所述纳米金属棒的两端均具有尖端结构，所述纳米金属棒远离所述基底的一端的尖端结构上负载有二硫化钼量子点，该微纳芯片通过纳米金属棒阵列、纳米金属棒的尖端结构及负载的二氧化钼量子点相互协同，能够有效增强基底上的待测物分子信号，显著提高了拉曼光谱检测精度，为痕量检测提供了手段，可适用于活性生物大分子、毒品、爆炸物、食品卫生和环境检测等众多领域。

摘要： 本发明的表面增强拉曼散射单元包括：测定用基板，其于测定时使用；表面增强拉曼散射元件，其具有基板、及形成于上述基板上产生表面增强拉曼散射的光学功能部并固定于上述测定用基板；及按压构件，其包含环状的接触部且固定于上述测定用基板，上述接触部接触上述表面增强拉曼散射元件的周缘部，且向上述测定用基板侧按压上述表面增强拉曼散射元件。

摘要： 本发明提供一种表面增强拉曼光谱基底的制备方法，其包括以下步骤：准备二氧化硅纳米颗粒，使二氧化硅纳米球超声分散在水溶液中；将有机高分子增粘剂与二氧化硅乳浊液混合，在室温下高速搅拌，对二氧化硅纳米球进行表面包覆；在包覆的二氧化硅溶液中加入葡萄糖，搅拌，基于预包覆的有机高分子增粘剂使葡萄糖均匀附着在二氧化硅纳米球表面；将现配的银氨溶液超声震荡使其均匀分散；将准备的银氨溶液加入二氧化硅溶液中，搅拌，从而制备Ag包覆的二氧化硅核壳结构，将Ag包覆的二氧化硅核壳结构颗粒洗涤、干燥，将其作为表面增强拉曼光谱基底。本发明表面增强效果优异。

摘要： 本发明提供一种表面增强拉曼光谱基底的制备方法，其包括以下步骤：准备二氧化硅纳米颗粒，使二氧化硅纳米球超声分散在水溶液中；将有机高分子增粘剂与二氧化硅乳浊液混合，在室温下高速搅拌，对二氧化硅纳米球进行表面包覆；在包覆的二氧化硅溶液中加入葡萄糖，搅拌，基于预包覆的有机高分子增粘剂使葡萄糖均匀附着在二氧化硅纳米球表面；将现配的银氨溶液超声震荡使其均匀分散；将准备的银氨溶液加入二氧化硅溶液中，搅拌，从而制备Ag包覆的二氧化硅核壳结构，将Ag包覆的二氧化硅核壳结构颗粒洗涤、干燥，将其作为表面增强拉曼光谱基底。本发明表面增强效果优异。

摘要： 本发明公开了一种基于表面增强拉曼光谱的有机质拉曼检测方法。一种基于表面增强拉曼光谱的有机质拉曼检测方法，包括以下步骤：a、在用冰浴冷却的硼氢化钠溶液中逐滴滴入硝酸银溶液，在硝酸银滴入过程中持续搅拌使得反应充分进行，待溶液呈棕黄色时停止滴入硝酸银，获得银纳米材料溶液；b、将预处理后的有机质样品置于载样板上摊平，向摊平的样品中间滴步骤a得到的银纳米材料溶液，待银纳米材料溶液和样品充分混合，进行拉曼光谱检测。本发明利用表面增强拉曼技术(SERS)将有机质拉曼检测过程中产生的荧光抑制，并提高其拉曼信号，从而获得更为准确的有机质拉曼信号。