表面增强拉曼散射 (SERS) 分子检测:新型基板材料和制造工艺.

用于生成用于 SERS 的新型基板材料的高度可重复和可调谐的制造工艺。

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背景.

迫切需要快速、早期检测病原体或疾病指示性生物标志物,这对开发用于人类和动物健康、食品和水安全的快速可靠测试或即时 (PoC) 诊断提出了许多挑战,和国土安全。使用现有的生化技术无法检测到微量(或在疾病的早期阶段)释放的标记物。目前,没有任何技术可以在 PoC 中以足够的灵敏度和及时性来测量这些化合物。

在 PoC 诊断方面,黄金标准技术是 ELISA、PCR 和质谱法。然而,这些技术仅限于实验室使用,因为它们依赖于样品纯化和复杂的仪器,需要大量的劳动力和成本,并且需要训练有素的操作员。此外,这些技术的灵敏度对于检测痕量水平的生物标志物也不能令人满意。

伯明翰大学的学者通过前所未有的方法组合,成功开发了光刻定义、优化的分层电流体动力学 (EHD)-SERS 衬底,该衬底比基于纳米粒子的系统稳定得多,在设计和调整结构参数,以实现可重复的、多重的、高 SERS 增强。开发的新型 EHD 光刻使用电场引起的不稳定性来生成先进的可重复和可调谐的 SERS 基板。每个由此产生的基于 EHD 的 SERS 活性平台都表现出显着的信号增强 (>108),从而充当理想的检测平台。重要的是,每个 EHD 图案的单个结构单元都产生了相当大的 SERS 增强,使每个结构都可以作为一个独立的传感器,对于多重检测是必不可少的。

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