类似项链的Te-Au网状平台,具有三维热点,用于食品危害分析的表面增强拉曼散射 (SERS) 传感器
Jingya Li1, Man Li2, Qianqian Wang3
1Department of Pathology, Anhui University of Chinese Medicine, Hefei 230012, China; University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China.
Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy
|February 14, 2024
概括
我们开发了一种新型的3D链状金 (Te-Au) 基板,用于高度敏感的表面增强拉曼散射 (SERS) 检测. 这种分子机器为检测各种分子提供了出色的可重现性和选择性,包括牛奶中的胺.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 表面增强拉曼散射 (SERS) 需要具有高灵敏度和可重复性的基板.
- 现有的SERS基板在信号增强和结构调整方面往往面临局限性.
- 开发新的纳米结构对于推进SERS检测能力至关重要.
研究的目的:
- 设计和制造一种新的三维 (3D) 项链形状的金 (Te-Au) 网膜作为SERS活性基质.
- 构建一个分子机器,以使用氧化减排排位反应进行敏感和选择性的SERS检测.
- 调查 SERS 性能,包括开发基质的灵敏度,可复制性和选择性.
主要方法:
- 制造3D项链形状的Te-Au网膜.
- 利用氧化减排位移反应来构建分子机器.
- 表面增强的拉曼散射 (SERS) 测量.
- 对光学属性的有限差异时间域 (FDTD) 分析.
- 检测各种分析物质,包括3,3'-二甲基thiatricarbocyanine化物 (DTTCI),R6G和胺 (MM).
主要成果:
- 类似于3D项链的Te-Au网络表现出由于增加的"热点"和可调节结构而增强的SERS信号.
- 基质表现出高度的序列依赖性,确保了出色的可重现性 (R6G的RSD为6.25%).
- 通过FDTD分析证实了局部表面等离子体共振 (LSPR) 效应,其性能优于常规基板.
- 实现了R6G的1 pM和DTTCI的1 nM的低检测极限 (LOD).
- 在牛奶中成功检测到甲胺,准确度高 (R2 = 0.9962) 和0.75mg/kg的LOD.
结论:
- 开发的3D Te-Au 网膜作为一个高度敏感和可重复的 SERS 基质.
- 综合结构设计为构建先进的SERS传感器提供了新的视角.
- 分子机平台证明了对检测高选择性和精度的多种分子的普遍适用性.
