近日,中國科學院合肥物質院健康所楊良保研究員課題組提出界面三相催組裝新策略,完成對10 nm金顆粒快速、便捷、大面積、高密度熱點組裝,實現高靈敏度、高穩定的表面增強拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)傳感。該成果發表在分析化學類頂刊Analytical Chemistry上。
楊良保研究員團隊一直從事SERS傳感方面的研究,取得了一系列研究成果。目前快速、簡單地組裝具有高密度、大面積等離子體多層膜存在難點。針對上述痛點,本研究工作基于“催組裝”概念即加快動力學速率和調控界面組裝,將10 nm金顆粒熱溶膠(W)滴加至氯仿相(O)以形成油-水-氣(O/W/A)三相體系,熱馬蘭戈尼驅動Au NPs從團簇到多層膜僅15 s內快速動態組裝(圖1)。更重要的是,三相催組裝10 nm Au NPs等離子體多層膜對結晶紫(CV)分子表現出1 nM高靈敏檢測,并且具有優異的穩定性(RSD ~ 10.0 %),可與逐層組裝50 nm Au NPs的檢測水平相媲美(圖2),打破對小尺寸顆粒等離子體性質的傳統和固有理解。綜上所述,該研究成果提出簡單、通用的三相催組裝策略,不僅實現了小顆粒高效利用,而且揭示了小顆粒等離子體特性,為未來小尺寸納米粒子在SERS中應用開辟了道路。
該工作的第一作者為健康所2020級博士生謝濤,通訊作者為健康所楊良保研究員,李盼副研究員。該項研究受到國家自然科學基金項目、安徽省自然科學基金項目等資助。
文章鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c02703
圖1 三相催組裝過程解析
圖2對比不同組裝方法的SERS傳感