新技術(shù)蓬勃涌現(xiàn) 表面增強光譜發(fā)展穩(wěn)健有力

近年來，在國家一些列重大項目的支持和資助下，拉曼光譜技術(shù)在產(chǎn)學研相結(jié)合點開花，研發(fā)出一批個性化的產(chǎn)品和應(yīng)用果實，媒體的鎂光燈也迅速聚焦在拉曼這個未來之花上。
 
表面增強拉曼光譜是一種分子的指紋散射光譜，具備高檢測靈敏度、無損檢測、抗熒光干擾、抗水干擾等特性，除此之外，還是非常強有力的痕量檢測工具。不但具有拉曼光譜的大部分優(yōu)點，還可提供更豐富的化學分子的結(jié)構(gòu)信息，實現(xiàn)實時、原位探測。目前，在各行各業(yè)中均有廣泛應(yīng)用。
 
市場需求催生新技術(shù)，間接促進行業(yè)變革。這在表面增強拉曼光譜發(fā)展過程中體現(xiàn)的淋漓盡致。科研機構(gòu)、高校院所往往是科創(chuàng)的參與主體，為行業(yè)發(fā)展孕育了不少精尖的人才和先進的科技成果。
 
由于在單分子敏感性、指紋圖譜、多通道、快速檢測等方面的優(yōu)異性能，增強拉曼光譜技術(shù)在食品質(zhì)量與安全領(lǐng)域具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢。近日，合肥工業(yè)大學科研人員成功研發(fā)了液態(tài)界面的增強拉曼光譜定量分析器，該技術(shù)可在食品致癌物及食用油過氧化值等系列食品質(zhì)量與安全的檢測分析領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。
 
近場光學是光學領(lǐng)域的一個新型交叉學科，在生物醫(yī)學成像、數(shù)據(jù)存儲、單分子光譜、量子器件等領(lǐng)域有著廣泛的潛在應(yīng)用。哈工大(深圳)材料科學與工程學院教授在主動式表面增強拉曼光譜技術(shù)上取得新進展。該研究將微納米馬達與SERS納米檢測探針相結(jié)合，充分發(fā)揮SERS檢測探針對拉曼信號增強的優(yōu)勢。此該光催化驅(qū)動的一維納米馬達有望成為下一代主動式、智能化的SERS納米檢測探針。
 
表面增強光譜是一種比遠場光譜更敏感的手段，更合適用于研究電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)。上海交大研究團隊合成了具有不同縫隙大小的內(nèi)嵌導電拉曼信號分子的縫隙增強拉曼探針，并結(jié)合遠場和近場光學的實驗測試和模擬仿真的結(jié)果證明縫隙內(nèi)發(fā)生了由分子介導的電荷傳輸效應(yīng)。這項成果也為將來量子器件的開發(fā)提供參考價值。
 
表面增強拉曼光譜在毒品現(xiàn)場快速檢測方面同樣有著突出的優(yōu)勢。其可以高靈敏度分析化學物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成，實現(xiàn)非接觸性和無損性檢測。基于此，拉曼光譜在毒品檢測領(lǐng)域的研究和應(yīng)用發(fā)展迅猛。安徽智能所智能所研制出一種高靈敏度的表面增強拉曼光譜儀檢測系統(tǒng)，新型毒品大規(guī)模出現(xiàn)時，該檢測系統(tǒng)對毒品的快速檢測具有極大的意義。
 
事實上，隨著激光技術(shù)、納米科技和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，更是為表面增強拉曼光譜技術(shù)的突破創(chuàng)造了無限可能。接下來，在相關(guān)技術(shù)的不斷完善下，表面增強光譜必將在表面科學、材料分析、生物、醫(yī)學、食品安全、環(huán)境監(jiān)測等市場有更多樣化地應(yīng)用，值得期待！