近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院核能安全所科研人員提出了一種在超稀溶膠中通過(guò)溶劑洗滌和氯離子取代制備清潔開(kāi)放悠悠球形納米顆粒的新策略，實(shí)現(xiàn)了表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)的高靈敏度和高穩(wěn)定性定量檢測(cè)。該成果以“基于清潔和開(kāi)放空間納米結(jié)構(gòu)的SERS定量分析”為題，發(fā)表在國(guó)際分析化學(xué)類頂刊《分析化學(xué)》(Analytical Chemistry)上。
 

　　傳統(tǒng)SERS 研究將關(guān)注點(diǎn)放在“制造更多/更強(qiáng)熱點(diǎn)”上，但熱點(diǎn)過(guò)窄、配體屏蔽與場(chǎng)分布不均往往導(dǎo)致利用效率低與信號(hào)波動(dòng)。
 

　　研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)在超稀溶膠中結(jié)合溶劑回流洗滌和氯離子取代的方法，成功去除了納米顆粒表面的檸檬酸鈉表面活性劑，形成了清潔表面的悠悠球形納米顆粒(圖1)。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使分析物分子能夠輕易進(jìn)入均勻電磁場(chǎng)的熱點(diǎn)區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)高靈敏度和高穩(wěn)定性的SERS檢測(cè)。超稀溶膠的非聚集穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性為定量SERS分析提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
 

　　研究結(jié)果表明，該悠悠球形納米顆粒膠體策略在抗癌藥物5-氟尿嘧啶(5-FU)檢測(cè)中表現(xiàn)出優(yōu)異的均勻性，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)低于10%。更令人矚目的是，在對(duì)27例接受5-FU靜脈注射的腫瘤患者真實(shí)血清樣品的盲測(cè)中，與臨床金標(biāo)方法相比，該SERS策略的回收率達(dá)到101.25% (圖2)。
 

　　該策略為液體樣本即時(shí)、精準(zhǔn)檢測(cè)(藥物濃度監(jiān)測(cè)、體液診斷等)提供了新思路，并為等離子體納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出可推廣的“熱空間工程”概念框架。
 

　　論文的第一作者為核能安全所博士研究生周國(guó)良。通訊作者為核能安全所楊良保研究員、董榮錄副研究員、李盼副研究員。該研究受到了國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。
 

圖1 調(diào)節(jié)納米顆粒表面配體控制顆粒組裝
 

圖2 超稀溶膠穩(wěn)定定量SERS檢測(cè)