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合肥研究院開發(fā)出熱點(diǎn)自動捕獲目標(biāo)物分子的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法
2021年05月24日 11:22:59
來源：合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 點(diǎn)擊量：5816
中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院研究員楊良保等開發(fā)出一種熱點(diǎn)自動捕獲目標(biāo)物分子的表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)方法，具有高度普適性，可實(shí)現(xiàn)幾乎所有類型分子的高靈敏檢測，并提出基于納米毛細(xì)泵的較小間隙主動捕獲目標(biāo)分子的原理模型。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院研究員楊良保等開發(fā)出一種熱點(diǎn)自動捕獲目標(biāo)物分子的表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)方法，具有高度普適性，可實(shí)現(xiàn)幾乎所有類型分子的高靈敏檢測，并提出基于納米毛細(xì)泵的較小間隙主動捕獲目標(biāo)分子的原理模型。表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)是一種分子光譜，具有快速、高靈敏和指紋識別的特性。楊良保團(tuán)隊長期從事SERS方面研究，并取得系列研究成果。該研究通過在液液界面組裝大面積單層納米粒子膜(圖1)，將高密度熱點(diǎn)的納米粒子膜覆蓋在待測目標(biāo)物分子之上，在溶劑揮發(fā)過程中，由于毛細(xì)力作用，目標(biāo)物分子不斷經(jīng)過納米粒子間隙，在小間隙處分子信號被極度放大，從而實(shí)現(xiàn)高靈敏檢測。
研究人員利用該方法對百草枯溶液、四氯聯(lián)苯、孔雀石綠等不同類型目標(biāo)物分子進(jìn)行SERS檢測。結(jié)果表明該方法具有高度普適性，可實(shí)現(xiàn)幾乎所有類型分子的高靈敏檢測(圖2)，包括塑化劑、有機(jī)污染物、抗腫瘤藥物、毒物、毒素、農(nóng)藥殘留、染料、抗生素、爆炸物和氨基酸。此外，研究人員將其應(yīng)用于光熱刺激下單細(xì)胞死亡過程的原位監(jiān)測(圖3)。該方法為目標(biāo)分子主動運(yùn)動到最佳熱點(diǎn)開辟了新途徑，為實(shí)現(xiàn)超靈敏檢測或監(jiān)測生物系統(tǒng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化、細(xì)胞行為或化學(xué)動力學(xué)過程等研究提供了平臺和策略。
相關(guān)研究成果以A General Surface Enhanced Raman Spectroscopy Method for Actively Capturing Target Molecules in Small Gaps為題，發(fā)表在Journal of the American Chemical Society上。論文第一作者為博士葛美紅，論文通訊作者為研究員楊良保。研究工作得到國家科技重大專項、國家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)研究項目、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項等的支持。
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