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健康與醫(yī)學(xué)技術(shù)研究所—中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月07日 15:02

科研進(jìn)展

健康所開發(fā)出一種天然<3納米的層間小間隙捕獲目標(biāo)分子的表面增強(qiáng)拉曼光譜新方法

秦苗發(fā)布時(shí)間：2022-07-12 瀏覽次數(shù)：239

近日，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院健康所楊良保研究員課題組在表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）檢測方法學(xué)開發(fā)方面取得新進(jìn)展?？蒲袌F(tuán)隊(duì)通過構(gòu)建多層納米顆粒膜形成層間天然小于3nm的間隙，利用納米毛細(xì)泵作用自動(dòng)捕獲目標(biāo)物分子到更小間隙中，實(shí)現(xiàn)高靈敏SERS檢測。該成果發(fā)表在光學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Advanced Optical Materials上。

SERS是一種分子光譜，具有快速、高靈敏和指紋識(shí)別的特性。本項(xiàng)研究工作是在課題組前期研究的單層納米膜熱點(diǎn)自動(dòng)捕獲目標(biāo)物分子的SERS方法（J. Am. Chem. Soc., 2021, 143, 7769?7776）基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)展了一種天然<3納米的多層層間小間隙主動(dòng)捕獲目標(biāo)分子的SERS新方法。通過液-液界面組裝方法構(gòu)建了一個(gè)天然的具有1-3納米層間小間隙和大量熱點(diǎn)的三層銀納米顆粒膜結(jié)構(gòu)，有效增加了熱點(diǎn)的數(shù)量。由于這些較小的間隙產(chǎn)生的納米泵效應(yīng)，目標(biāo)物溶液能夠自發(fā)的通過納米間隙向上移動(dòng)，小間隙主動(dòng)捕獲目標(biāo)物分子使得目標(biāo)分子的信號(hào)急劇放大，實(shí)現(xiàn)靈敏檢測（圖1）。與傳統(tǒng)的干態(tài)成膜的SERS方法相比，該方法可以更有效的使目標(biāo)分子主動(dòng)進(jìn)入熱點(diǎn)，檢測限比干態(tài)成膜方法降低2-3個(gè)數(shù)量級(jí)（圖2）。該方法提供了一個(gè)痕量動(dòng)態(tài)檢測平臺(tái)，并成功應(yīng)用于精子-卵細(xì)胞結(jié)合過程的物質(zhì)變化跟蹤（圖3）。該成果為目標(biāo)分子主動(dòng)運(yùn)輸?shù)阶罴褵狳c(diǎn)開辟了新的方法，有望實(shí)現(xiàn)對生物系統(tǒng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化、細(xì)胞行為或化學(xué)動(dòng)力學(xué)過程研究等方向的超靈敏檢測或監(jiān)測。

該工作的第一作者為合肥研究院健康所2019級(jí)工程博士秦苗，通訊作者為楊良保研究員。該項(xiàng)研究受到中國科學(xué)院科研儀器裝備開發(fā)項(xiàng)目(YJKYYQ20200022)，國家自然科學(xué)基金(NO.21974142)，安徽省自然科學(xué)研究項(xiàng)目(NO.1908085QB65)等資助。

文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202200551