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近日，中國科學(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)捕獲目標物分子的表面增強拉曼光譜方法，可實(shí)現部分化學(xué)反應過(guò)程的高靈敏長(cháng)時(shí)間動(dòng)態(tài)檢測。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(chǎng)模型的有限元模擬方法，分析了AgNP/MoS2納米“口袋”結構在溶液和空氣中的電場(chǎng)增強分布和溶液蒸發(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(cháng)了SERS檢測的窗口期，同時(shí)進(jìn)一步增強了電場(chǎng)。該結構可以實(shí)現長(cháng)達8分鐘的高靈敏度、高穩定性的SERS動(dòng)態(tài)檢測。此外，該結構還可用于檢測抗腫瘤藥物和監測血清中次黃嘌呤的結構變化。相關(guān)方法有望更多地應用于生物系統中物質(zhì)轉化或其他化學(xué)反應動(dòng)力學(xué)的現場(chǎng)檢測。

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(xué)院科研儀器裝備開(kāi)發(fā)項目、國家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)研究項目等資助。

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.3c00665

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”