新技術蓬勃涌現 表面增強光譜發展穩健有力

近年來，在國家一些列重大項目的支持和資助下，拉曼光譜技術在產學研相結合點開花，研發出一批個性化的產品和應用果實，媒體的鎂光燈也迅速聚焦在拉曼這個未來之花上。
 
表面增強拉曼光譜是一種分子的指紋散射光譜，具備高檢測靈敏度、無損檢測、抗熒光干擾、抗水干擾等特性，除此之外，還是非常強有力的痕量檢測工具。不但具有拉曼光譜的大部分優點，還可提供更豐富的化學分子的結構信息，實現實時、原位探測。目前，在各行各業中均有廣泛應用。
 
市場需求催生新技術，間接促進行業變革。這在表面增強拉曼光譜發展過程中體現的淋漓盡致。科研機構、高校院所往往是科創的參與主體，為行業發展孕育了不少精尖的人才和先進的科技成果。
 
由于在單分子敏感性、指紋圖譜、多通道、快速檢測等方面的優異性能，增強拉曼光譜技術在食品質量與安全領域具有顯著的技術優勢。近日，合肥工業大學科研人員成功研發了液態界面的增強拉曼光譜定量分析器，該技術可在食品致癌物及食用油過氧化值等系列食品質量與安全的檢測分析領域中具有廣闊的應用前景。
 
近場光學是光學領域的一個新型交叉學科，在生物醫學成像、數據存儲、單分子光譜、量子器件等領域有著廣泛的潛在應用。哈工大(深圳)材料科學與工程學院教授在主動式表面增強拉曼光譜技術上取得新進展。該研究將微納米馬達與SERS納米檢測探針相結合，充分發揮SERS檢測探針對拉曼信號增強的優勢。此該光催化驅動的一維納米馬達有望成為下一代主動式、智能化的SERS納米檢測探針。
 
表面增強光譜是一種比遠場光譜更敏感的手段，更合適用于研究電荷轉移效應。上海交大研究團隊合成了具有不同縫隙大小的內嵌導電拉曼信號分子的縫隙增強拉曼探針，并結合遠場和近場光學的實驗測試和模擬仿真的結果證明縫隙內發生了由分子介導的電荷傳輸效應。這項成果也為將來量子器件的開發提供參考價值。
 
表面增強拉曼光譜在毒品現場快速檢測方面同樣有著突出的優勢。其可以高靈敏度分析化學物質的結構和組成，實現非接觸性和無損性檢測。基于此，拉曼光譜在毒品檢測領域的研究和應用發展迅猛。安徽智能所智能所研制出一種高靈敏度的表面增強拉曼光譜儀檢測系統，新型毒品大規模出現時，該檢測系統對毒品的快速檢測具有極大的意義。
 
事實上，隨著激光技術、納米科技和計算機技術的迅猛發展，更是為表面增強拉曼光譜技術的突破創造了無限可能。接下來，在相關技術的不斷完善下，表面增強光譜必將在表面科學、材料分析、生物、醫學、食品安全、環境監測等市場有更多樣化地應用，值得期待！