新技術(shù)蓬勃涌現(xiàn) 表面增強(qiáng)光譜發(fā)展穩(wěn)健有力

近年來，在國家一些列重大項(xiàng)目的支持和資助下，拉曼光譜技術(shù)在產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合點(diǎn)開花，研發(fā)出一批個(gè)性化的產(chǎn)品和應(yīng)用果實(shí)，媒體的鎂光燈也迅速聚焦在拉曼這個(gè)未來之花上。
 
表面增強(qiáng)拉曼光譜是一種分子的指紋散射光譜，具備高檢測(cè)靈敏度、無損檢測(cè)、抗熒光干擾、抗水干擾等特性，除此之外，還是非常強(qiáng)有力的痕量檢測(cè)工具。不但具有拉曼光譜的大部分優(yōu)點(diǎn)，還可提供更豐富的化學(xué)分子的結(jié)構(gòu)信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、原位探測(cè)。目前，在各行各業(yè)中均有廣泛應(yīng)用。
 
市場(chǎng)需求催生新技術(shù)，間接促進(jìn)行業(yè)變革。這在表面增強(qiáng)拉曼光譜發(fā)展過程中體現(xiàn)的淋漓盡致。科研機(jī)構(gòu)、高校院所往往是科創(chuàng)的參與主體，為行業(yè)發(fā)展孕育了不少精尖的人才和先進(jìn)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(cè)等方面的優(yōu)異性能，增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)在食品質(zhì)量與安全領(lǐng)域具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。近日，合肥工業(yè)大學(xué)科研人員成功研發(fā)了液態(tài)界面的增強(qiáng)拉曼光譜定量分析器，該技術(shù)可在食品致癌物及食用油過氧化值等系列食品質(zhì)量與安全的檢測(cè)分析領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。
 
近場(chǎng)光學(xué)是光學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)新型交叉學(xué)科，在生物醫(yī)學(xué)成像、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、單分子光譜、量子器件等領(lǐng)域有著廣泛的潛在應(yīng)用。哈工大(深圳)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授在主動(dòng)式表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)上取得新進(jìn)展。該研究將微納米馬達(dá)與SERS納米檢測(cè)探針相結(jié)合，充分發(fā)揮SERS檢測(cè)探針對(duì)拉曼信號(hào)增強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。此該光催化驅(qū)動(dòng)的一維納米馬達(dá)有望成為下一代主動(dòng)式、智能化的SERS納米檢測(cè)探針。
 
表面增強(qiáng)光譜是一種比遠(yuǎn)場(chǎng)光譜更敏感的手段，更合適用于研究電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)。上海交大研究團(tuán)隊(duì)合成了具有不同縫隙大小的內(nèi)嵌導(dǎo)電拉曼信號(hào)分子的縫隙增強(qiáng)拉曼探針，并結(jié)合遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)光學(xué)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試和模擬仿真的結(jié)果證明縫隙內(nèi)發(fā)生了由分子介導(dǎo)的電荷傳輸效應(yīng)。這項(xiàng)成果也為將來量子器件的開發(fā)提供參考價(jià)值。
 
表面增強(qiáng)拉曼光譜在毒品現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方面同樣有著突出的優(yōu)勢(shì)。其可以高靈敏度分析化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成，實(shí)現(xiàn)非接觸性和無損性檢測(cè)。基于此，拉曼光譜在毒品檢測(cè)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用發(fā)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(qiáng)拉曼光譜儀檢測(cè)系統(tǒng)，新型毒品大規(guī)模出現(xiàn)時(shí)，該檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)毒品的快速檢測(cè)具有極大的意義。
 
事實(shí)上，隨著激光技術(shù)、納米科技和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，更是為表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)的突破創(chuàng)造了無限可能。接下來，在相關(guān)技術(shù)的不斷完善下，表面增強(qiáng)光譜必將在表面科學(xué)、材料分析、生物、醫(yī)學(xué)、食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)等市場(chǎng)有更多樣化地應(yīng)用，值得期待！