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拉曼光谱用于病毒检测

  • 医学与生命科学
  • 拉曼
科学家观察实验

表面增强拉曼光谱(SERS)扩大了拉曼光谱的应用范围,包括爆炸物残留物、犯罪现场证据、化学战剂和农药等材料的痕量分析。作为一种无需标签的技术,SERS也非常适合用于生物传感,从血糖到癌症、阿尔茨海默氏症和帕金森症等疾病的诊断。

美国密西西比州杰克逊州立大学的 团队开发了一种新的SERS变体,使用一种由氧化石墨烯和爆米花状金纳米颗粒组成的混合探针来实现对艾滋病病毒DNA特征的超灵敏感知。

表面增强拉曼光谱(SERS)允许极低水平的分析物通过拉曼光谱通过被分析物在金属基质上的吸附。基板与拉曼激发激光之间的电磁共振效应产生局域表面等离子体激元,与分析物相互作用,使拉曼发射增强1倍以上1010

SERS技术可以在基底上或溶液中悬浮的胶体上进行。虽然金、银和铜等金属是最常用的SERS材料,但石墨烯、半导体和量子点等新型材料也在研究中。氧化石墨烯是一种经过化学处理的石墨烯,具有许多特别适用于生物应用的特性。

与大多数SERS基底不同,氧化石墨烯基底的增强拉曼信号被认为是由于化学效应。通过将氧化石墨烯和一种更传统的金纳米颗粒结合成一种混合的SERS探针杰克逊州立大学1在检测两种特别有害的病原体:人类免疫缺陷病毒(HIV)和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)。

即使像这样的技术已经证明,聚合酶链反应(PCR)是检测病毒的金标准例如中东呼吸综合征冠状病毒也可以用拉曼光谱和ser的技术2在大流行情况下进行检测时,基于拉曼的系统的成本可能比传统的PCR检测更容易获得。

参考文献

1.基于石墨烯氧化物的超灵敏SERS探针用于无标记生物传感。 范志刚,张志刚,张志刚,2013,物理化学学报,Vol. 4, pp 3813-3818。

2.H. Kim, J. Hwang, J. H. Kim, S. Lee和M. Kang,“基于表面增强拉曼散射(SERS)的多种荧光探针的敏感检测对MERS-CoV,“2019 IEEE第十四届纳米/微工程与分子系统(NEMS)国际会议,泰国,曼谷,2019,pp. 498-501.”

特雷西·琼斯平面设计师

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