塑皮肤作为一种可穿戴的SERS基质,用于直接化学识别
Xiaorui Cao1,2, Yan Lu1,2, Qianqian Shi3
1Department of Chemical & Biological Engineering, Faculty of Engineering, Monash University, Clayton, Victoria 3800, Australia.
Analytical chemistry
|December 26, 2025
概括
研究人员开发了一种灵活的,类似皮肤的表面增强拉曼光谱 (SERS) 平台,称为等离子皮肤 (P-skin). 这种可穿戴的SERS设备可以在复杂的表面上敏感检测化学物质,包括食品上的农药.
科学领域:
- 材料科学 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:
- 表面增强拉曼光谱 (SERS) 依赖于专门的基板来进行信号放大.
- 由于接触不良,传统的刚性SERS基板在粗,复杂的现实世界表面上难以检测分析物.
- 需要能够适应各种样本地形的可适应性SERS平台.
研究的目的:
- 开发一个灵活,可穿戴的SERS平台,用于在复杂表面上改进化学检测.
- 展示新平台对现实世界样本进行现场分析的能力.
主要方法:
- 在弹性聚二甲基 (PDMS) 上使用Janus金纳米粒子 (AuNP) 阵列制造"等离子皮肤" (P-skin).
- 利用灵活的P皮肤与各种表面密切接触.
- 使用手持式拉曼光谱仪和共聚焦拉曼显微镜来检测分析物.
主要成果:
- P-skin实现了甲蓝的低检测极限,使用手持光谱仪达到5×10−8M,使用共聚焦显微镜达到1×10−13M.
- 成功地在纸张,果,梨和胡卜等多种表面上检测出农药蒂拉姆的现场检测.
- 在实际的触摸和检测场景中检测到低于美国环保署限制的蒂拉姆度.
结论:
- 开发的P-skin提供了一种新,灵活和可穿戴的SERS解决方案,克服了传统刚性基板的局限性.
- P-skin平台可以在复杂和多样化的现实世界表面上进行敏感和现场化学检测.
- 这项技术有望在环境监测和食品安全方面的实际应用.
