【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國科學院合肥物質(zhì)院健康所楊良保研究員課題組開發(fā)了一種AgNP/MoS2納米“口袋”自動捕獲目標物分子的表面增強拉曼光譜方法，可實現(xiàn)部分化學反應過程的高靈敏長時間動態(tài)監(jiān)測。相關(guān)成果發(fā)表在分析化學頂刊 Analytical Chemistry 上，并且被選為當期正封面(圖1)。
表面增強拉曼光譜(SERS)是一種分子光譜，具有快速、高靈敏和指紋識別的特性。楊良保研究員團隊一直從事SERS方面的研究，在之前的研究基礎(chǔ)上(DOI：10.1021/jacs.1c02169)，團隊在大面積單層納米粒子膜上覆蓋了二維材料MoS2(圖2)，制備成AgNP/MoS2納米“口袋”，將其覆蓋在待測目標物分子之上，采用多物理場模型的有限元模擬方法，分析了AgNP/MoS2納米“口袋”結(jié)構(gòu)在溶液和空氣中的電場增強分布和溶液蒸發(fā)的動態(tài)過程。研究表明，該納米“口袋”不僅具有高密度的熱點，還具有主動捕獲分子的能力，與單層Ag NP膜相比，覆蓋MoS2后減緩了溶液的蒸發(fā)，延長了SERS檢測的窗口期，同時進一步增強了電場。該結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)長達8分鐘的高靈敏度、高穩(wěn)定性的SERS動態(tài)檢測。此外，該結(jié)構(gòu)還可用于檢測抗腫瘤藥物和監(jiān)測血清中次黃嘌呤的結(jié)構(gòu)變化。相關(guān)方法有望更多地應用于生物系統(tǒng)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化或其他化學反應動力學的現(xiàn)場監(jiān)測。
該工作的第一作者為健康所2019級博士生陳思雨、2018級博士生葛美紅以及博士后翁士瑞。該項研究受到中國科學院科研儀器裝備開發(fā)項目、國家自然科學基金、安徽省自然科學研究項目等資助。
圖1 Analytical Chemistry的正封面
圖2 (上) 通過在液液界面組裝大面積單層納米粒子膜(下)在大面積單層納米粒子膜覆蓋二維材料MoS2，形成的AgNP/MoS2納米“口袋”
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