负担得起的等离子体生物传感:通过可扩展的,与现场兼容的基板制造来民主化SERS

科学领域:

• 血生物传感器生物传感
• 可以在现场部署的诊断系统.
• 表面增强的拉曼光谱 (SERS)

背景情况:

• 传统的SERS生物传感在现场应用中面临挑战,原因是高成本,复杂的制造和设备要求.
• 现有的方法缺乏对点诊断 (PoC) 诊断所需的稳定性和可重复性.
• 对于偏远和资源有限的环境,需要可访问,具有成本效益和强大的SERS基板.

研究的目的:

• 开发SERS基板的民主化和成本效益的制造套件.
• 通过使用简单的材料和技术,实现本地生产灵敏和可重复的SERS生物传感器.
• 为了证明现场部署的SERS用于检测细菌和农药的可行性.

主要方法:

• 开发了一个低成本的制造套件,使用常见的材料和电化学.
• 采用电池驱动制造用于SERS基板生产,独立于电网.
• 在多个批次中进行了可复制性分析,并证明了在农药和细菌检测中的应用.

主要成果:

• 制造套件的成本为39.54美元,每次测试的耗材为1.33美分,使得成本效益高的SERS基板生产成为可能.
• 实现了一致的血增强和高灵敏度,杀虫剂检测率降至0.1ppm.
• 成功识别了包括*大肠杆菌*和*细菌*在内的细菌,以及微量杀虫剂 (Thiram,Thiabendazole).

结论:

• 开发的SERS制造套件为现场部署的生物传感提供了民主化的,具有成本效益的解决方案.
• 这项技术克服了传统的障碍,使资源有限的地区能够进行敏感和可重复的诊断.
• 与便携式光谱仪相结合,它承诺开启一个新的公共卫生和食品安全测试的新时代.