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亿人娱乐應用光學國家重點實驗室提出波導耦合表面等離子體共振增強SERS方法
2020-06-29 应光室 刘钰
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  近日,应用光学国家重点实验室刘钰等科研人员在国际著名期刊《The Journal of Physical Chemistry C》上发表的题为《Surface Plasmon Field-Enhanced Raman Scattering Based on Evanescent Field Excitation of Waveguide-Coupled Surface Plasmon Resonance Configuration》的文章被选为封面文章进行报道(J. Phys. Chem. C 2020, 124, 1640-1645. DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b11018)。  

期刊封面 

  在亿人娱乐曙光計劃及應用光學國家重點實驗室自主基金的支持下,劉钰等構建了一套能夠同時測量表面等離子體共振(SPR)信號以及表面增強拉曼散射(SERS)信號的SPR-SERS顯微拉曼光譜儀。該工作中的SPR-SERS顯微拉曼光譜儀,以表面等離子體共振爲基礎,集成SPR技術與SERS技術,可以同時檢測同一微區的SPR信號以及SERS信號,同時獲得金屬表面生物分子相互作用時的SPR曲線,以及金屬表面生物分子相互作用前後SERS光譜信息,用于實時、原位的分析生物分子相互作用時的外在變化以及生物分子內在結構的變化,將物理學、化學、分析科學以及工程技術等優勢結合起來,易于發展新型的多維表面增強光譜檢測和傳感技術。 

  此外,該文章提出並制備了一種用于增強拉曼散射的波導耦合表面等離子體共振SERS基底,在SPR-SERS顯微拉曼光譜儀上進行了實驗驗證。實驗結果表明,該基底在SPR共振角下可以得到極強的SERS信號。該基底僅通過簡單的蒸鍍金屬膜以及介質膜即可獲得,且具有極強的SERS增強因子,增強因子達到6.2 × 10^7。該SERS基底制作簡單,成本低,增強因子可以與通過複雜的工藝制備的納米結構基底相媲美。有利于進一步促進SERS的應用及發展。 

  該工作爲拉曼散射信號的增強提供了一種新的方法,爲SPR SERS以及生物檢測的研究及應用提供了新的思路,得到了國家自然科學基金、吉林省優秀青年基金、亿人娱乐曙光計劃以及應用光學國家重點實驗室自主基金等項目的支持。 

SPR-SERS顯微拉曼光譜儀示意圖 

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