【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院健康所楊良保研究員課題組開(kāi)發(fā)了一種AgNP/MoS2納米“口袋”自動(dòng)捕獲目標(biāo)物分子的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法，可實(shí)現(xiàn)部分化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的高靈敏長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。相關(guān)成果發(fā)表在分析化學(xué)頂刊 Analytical Chemistry 上，并且被選為當(dāng)期正封面(圖1)。
表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)是一種分子光譜，具有快速、高靈敏和指紋識(shí)別的特性。楊良保研究員團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)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(cè)目標(biāo)物分子之上，采用多物理場(chǎng)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(chǎng)增強(qiáng)分布和溶液蒸發(fā)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。研究表明，該納米“口袋”不僅具有高密度的熱點(diǎn)，還具有主動(dòng)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(zhǎng)了SERS檢測(cè)的窗口期，同時(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)了電場(chǎng)。該結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)8分鐘的高靈敏度、高穩(wěn)定性的SERS動(dòng)態(tài)檢測(cè)。此外，該結(jié)構(gòu)還可用于檢測(cè)抗腫瘤藥物和監(jiān)測(cè)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(yīng)用于生物系統(tǒng)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化或其他化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。
該工作的第一作者為健康所2019級(jí)博士生陳思雨、2018級(jí)博士生葛美紅以及博士后翁士瑞。該項(xiàng)研究受到中國(guó)科學(xué)院科研儀器裝備開(kāi)發(fā)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)研究項(xiàng)目等資助。
圖1 Analytical Chemistry的正封面
圖2 (上) 通過(guò)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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