在线适应岛屿SERS芯片用于定量检测食品腐烂中的H2S分子
Xiaohui Wang1, Yuqi Wan1, Jingkun Li1
1State Key Laboratory of Food Science and Resources, School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu, 214122, People's Republic of China; Collaborative Innovation Center of Food Safety and Quality Control in Jiangsu Province, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu, 214122, People's Republic of China.
Food chemistry
|March 7, 2025
概括
一个新的金/银纳米星岛芯片显著增强了表面增强的拉曼散射 (SERS) 来检测硫化 (H2S). 这种改进的SERS基板为H2S气体传感提供了更高的灵敏度和更低的检测极限.
科学领域:
- 纳米技术和材料科学 材料科学
- 分析化学 分析化学
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 表面增强拉曼散射 (SERS) 为检测硫化 (H2S) 等分子提供了高灵敏度和特异性.
- 开发具有显著增强拉曼信号放大功能的SERS基板仍然是一个关键的挑战.
- 塑金属纳米结构是提高SERS性能的关键.
研究的目的:
- 为高度敏感的硫化 (H2S) 检测开发一种先进的SERS基材.
- 为了研究图案微/纳米结构对SERS增强的影响.
- 为了证明开发的SERS芯片的应用,用于在线监测食品腐烂.
主要方法:
- 制造一个金/银纳米星 (Au/Ag NSs) 岛屿芯片与有图案的等离子体纳米结构.
- 用4-mercaptophenylboronic acid (4-MPBA) 用于H2S检测的SERS芯片的功能化.
- 使用SERS绘图和定量H2S检测,对岛屿芯片与传统同质的Au/Ag NSs芯片进行比较分析.
主要成果:
- Au/Ag NSs岛屿芯片形成了均和密集的热点,导致了显著的拉曼信号增强.
- 与同质芯片相比,岛屿芯片的空白拉曼信号强度高出1.6倍,H2S的检测下限 (LOD) 高出2个级别.
- 该芯片成功监测了高蛋白食品中的H2S,检测范围为2 × 10−8 M至2 × 10−3 M,LOD为1.9 nM.
结论:
- 有图案的Au/Ag NSs岛屿芯片是用于敏感和特定的H2S检测的高效SERS基材.
- 这种传感策略为在线检测与食品腐败相关的气体危险提供了一种新的方法.
- 开发的SERS芯片具有环境气体分子监测的潜力.
