新概念、新技术、新应用——CNCLS20分析医药其他分会场报告摘录

仪器信息网讯 2019年11月3-5日，由中国物理学会光散射专业委员会主办，苏州大学、厦门大学承办的第二十届全国光散射学术会议(CNCLS20)在苏州同里湖大饭店召开，参会人数超600人，会议规模创历届之最。

随着仪器技术的进步，拉曼光谱技术助力了科学研究的不断深入，而科研需求的提升也在一定程度上促进了仪器技术的发展，相关的新技术、新仪器、新应用层出不穷。作为分子光谱领域最为活跃的仪器类别之一，近些年拉曼光谱的研究和发展可谓“如火如荼”，其研究领域延伸到越来越多的领域。为了更深入的进行学术交流，本次大会设置了物理材料仪器、SERS、分析医药其他三个分会场，其中，分析医药其他分会场共安排了14个邀请报告和21个口头报告。

分析医药其他分会场的报告内容涉及了疾病筛查和诊断、生物分析、单颗粒化学测量、单细胞分析、电化学能源体系研究、食品安全检测、药品检测等各个方面。

11月3日下午的分析医药其他分会场中，武汉大学沈爱国教授、南京大学王伟教授、中科院城市环境研究所崔丽研究员、华东理工大学李大伟副研究员分别带来了精彩的邀请报告。

报告人：武汉大学沈爱国教授

报告题目：新型SERS标记——从理解到创新

在报告中，沈爱国教授介绍了全新信号输出概念——“点击”SERS、“组频”SERS输出和“混频”SERS输出。其采用超多元标记的方法，提高了检测的准确性，并将这些技术应用于癌症筛查与精确诊断。当采用1种标志物时，检测的准确率为16.3%；当采用2种标志物时，检测的准确率为68.4%；而当采用三种标志物时，检测的准确率可以达到86.7%，可见其效果明显。

报告人：南京大学王伟教授

报告题目：基于纳米气泡的单颗粒化学测量

优良的化学反应活性是纳米材料最重要的特性之一，但如何克服传统测量方法在空间分辨率和灵敏度两方面的不足，在单颗粒水平上研究纳米材料的化学反应活性既是化学测量学领域面临的重大挑战，也是纳米化学的关键科学问题之一。王伟教授在报告中介绍了他们研制的一种基于高数值孔径物镜的新型SPR显微镜，能够克服基于棱镜的传统SPR成像技术的光学畸变效应，将其光学放大倍数从传统的1~5倍大幅提升到100~150倍，从而实现了单颗粒光学质量（介电常数与几何体积之乘积）的高灵敏度、高分辨率成像。

报告人：中科院城市环境研究所崔丽研究员

报告题目：基于单细胞拉曼光谱的临床病原菌抗生素药敏快检方法

近些年，由于抗生素的过度和不合理使用，细菌对抗生素产生了耐药性，目前已在世界范围内出现了对多种抗生素耐药的“超级细菌”，严重威胁了全球人类的健康，临床上亟需发展抗生素药物敏感性快速检测技术（药敏快检），即检测细菌对不同抗生素的敏感或耐药程度。在报告中，崔丽研究员介绍了她课题组基于单细胞拉曼光谱开发的临床病原菌抗生素药敏快检方法。该方法通过快速富集和转移尿道感染病人尿液的细菌（仅需15分钟）直接进行药敏检测，解决了临床样品细菌数量少的难题，为临床迅速诊断和选择合适抗生素进行感染治疗提供依据，尤其为危急细菌感染提供了宝贵的黄金诊疗时间。

报告人：华东理工大学李大伟副研究员

报告题目：基于表面增强拉曼光谱的生物分析方法

细胞内H₂S、HClO等信号小分子以及亮氨酸氨肽酶（LAP）和酪氨酸酶（TYR）等生物大分子与多种生理和病理疾病密切相关。然而，常规测定方法经常受到灵敏度低、背景干扰或光漂白以及制备过程需要标记等局限。因此，迫切需要开发一些有效的检测分析方法用以信号通路研究、早期疾病诊断等。李大伟副研究员介绍了他课题组通过制备一系列基于化学反应或生物作用的SERS纳米探针或传感体系，将它们用于细胞内重要信号小分子及酶活性检测。待测物可通过特异性反应使探针或传感器表面的识别分子发生结构变化，从而引起SERS光谱的变化进而完成检测。该方法在疾病、病理分析和相关的药物筛选中具有一定的潜力。

11月4日的分析医药其他分会场中，吉林大学徐抒平教授、美国波士顿大学凌曦博士、南京大学刘少创博士、新加坡南洋理工大学赵伟杰博士、中山大学陈建研究员分别带来了精彩的邀请报告。

报告人：吉林大学徐抒平教授

报告题目：金属纳米粒子增强四波混频成像用于单细胞分析

四波混频（FWM）标记是一种三阶非线性光学效应。两到三束不同波长的光在一定的相位匹配条件下可以产生另一束光，如果激光的波长与样品的某一特征振动相匹配，就会产生共振效应，可以观察到FWM信号。由于表面等离激元共振效应，金属纳米粒子在FWM成像中可提供较大的成像对比度、较高的检测灵敏度。徐抒平教授讲述了采用银纳米粒子在FWM成像中的表现，并利用4-巯基苯硼酸修饰银纳米探针，在FWM成像下对单个活细胞表面聚糖进行了含量测定，证明了FWM技术在生物成像研究中具有广阔的应用前景，可应用于生物、抗体药物代谢示踪、癌症诊断、单细胞分析等领域。

报告人：美国波士顿大学凌曦博士

报告题目：Investigating the electron and phonon behaviors in layered black phosphorus using Raman spectroscopy

层状黑磷是一种二维纳米材料，它以自身特殊层状结构、优良性能，作为柔性储能器件电极材料受到了广泛关注。在报告中，凌曦博士课题组结合共振拉曼散射效应，进一步研究了层状黑磷中的电子-声子耦合效应，其拉曼图谱显示：不同层数黑磷不同共振峰的共振能量与电子跃迁能量可以很好的匹配。

报告人：南京大学刘少创博士

报告题目：基于纳米孔道限域空间的散射光谱研究

表面等离子体共振散射光谱是一种可进行单颗粒以及单分子水平检测的纳米光谱分析技术。纳米孔道技术是一种通过纳米孔道形成的超灵敏电化学限域空间进行单分子的高灵敏检测的技术。南京大学刘少创博士在报告中介绍了其课题组结合贵金属的表面或局域等离子体共振散射性质，构建了具有高空间和高时间分辨率的等离子体共振散射-电化学光电限域空间，将纳米孔道空间限域效应在电化学俘获并检测单分子方面的优势与表面等离子体共振散射在光检测有机的结合起来，可以实现纳米孔道的单分子电化学和光谱同步分析。

报告人：新加披南洋理工大学赵伟杰博士

报告题目：二维半导体的光谱表征和光电性能调控

层状过渡金属硫化物是近年来引起学界广泛关注的新型二维半导体材料，其具有优良的光学和电学特性，同时，该类二维半导体具有极大的激子结合能，为研究激子多体效应和相关的光学非线性现象等提供了良好的平台。报告中，赵伟杰博士叙述了他利用拉曼和荧光光谱系统研究的二维半导体能带结构和本征光学性质，并进一步发展了利用光场、电场和界面工程等多维度调控二维半导体光电特性和提高器件性能的有效方法，为研究基于二维半导体材料的光与物质强相互作用提供了重要参考。

报告人：中山大学陈建教授

报告题目：原位拉曼光谱在电化学能源体系中的应用研究

电化学有着优秀的灵敏度，而拉曼光谱的灵敏度还有待提高，但拉曼光谱在时间、空间分辨等方面又优于电化学。陈建教授课题组将拉曼光谱引入电化学体系中，结合了两者的优势，并将其应用于实时监控CO2还原反应中COOH*中间体的吸附效应。原位拉曼光谱研究进一步证实了COOH*的存在和中间体的吸附效应。

分析医药其他分会场11月5日的报告同样精彩，华中农业大学韩鹤友教授、军事科学院肖瑞教授、海军军医大学陆峰教授、暨南大学周海波副教授、复旦大学晏湖根教授分别分享了精彩的邀请报告。

报告人：华中农业大学韩鹤友教授

报告题目：SERS 基底构建新策略及在食品安全检测中的应用

表面增强拉曼光谱作为一种高灵敏检测技术，在食品安全领域发挥着越来越重要的作用。据韩鹤友教授介绍，其课题组基于核酸适配体技术，构建了三种适配体传感器用于食品安全检测：（1）构建了二氧化硅/银核壳结构分子印迹SERS基底用于检测双酚A，具有高度选择性和灵敏度；（2）制备了仿壁虎脚柔性SERS基底，大大提高了采样效率；（3）构建了高均匀仿花椰菜SERS基底，实现了三种真菌毒素的免标记快速测定。

报告人：军事科学院肖瑞教授

报告题目：SERS 技术在疾病诊断和生物分析中的应用

准确检测是疾病有效治疗的前提，快速、高灵敏、高通量、自动化是诊断技术的发展方向。肖瑞教授的报告系统介绍了增强拉曼的基本原理、增强机制以及表面增强拉曼检测技术在病毒、细菌、蛋白质等生物小分子、大分子方面的检测应用。在此基础上，她重点介绍了其实验室在新型拉曼增强基底材料方面的研究进展以及基于研制的新型拉曼增强基底材料所做的应用。最后，她总结了 SERS 检测技术目前存在的问题，并对其未来的发展提出了展望。

报告人：海军军医大学陆峰教授

报告题目：生物医药拉曼光谱应用研究及其研发模式启示

陆峰教授的报告首先借最新的一篇综述阐述了生物医药拉曼光谱领域应用研究的大致现状，然后介绍了他课题组开展的部分应用研究，包括血液CTC细胞的SERS检测、AgNP与药物协同抗真菌的SERS评价，以及再包装过期药品的快检等，并进一步阐明了目前在应用研究领域“重成分分析、轻构象与功能检测”的现状。他还探讨了技术导向还是需求导向的两种研发模式的区别与侧重，并对生物医药领域内某些待填补的研究洼地作了一定的探讨与展望，希望籍此引起业界同行尤其是年轻科研人员的注意。

报告人：暨南大学周海波副教授

报告题目：致病菌的检测：从强有力的SERS技术到便捷的比色传感

细菌性疾病威胁着全球人类的身体健康，需要开发一种强大的诊断方法，用于细菌的快速检测。报告中，周海波副教授介绍了他课题组针对细菌快速检测开发的一种夹层结构生物传感器。通过SERS标记和磁分离技术，可以检测和分离多种细菌病原体。

报告人：复旦大学晏湖根教授

报告题目：少层黑磷的红外光谱研究

黑磷是一种有独特性质的层状半导体，它的直接带隙随层数有明显变化。另外，黑磷也具有很强的面内各向异性。在本报告中，晏湖根教授详细讨论了少层黑磷的红外光学性质，包括带隙光学跃迁和高阶跃迁随层数的变化，激子束缚能的演化，以及应变及温度对少层黑磷的能带调控。

虽然拉曼光谱技术在分析医药等领域的研究和应用已经取得了很大的进展，但大家也必须认识到，目前拉曼光谱技术落到实际应用中依然存在不少问题，这就需要科研工作者、企业、实际应用单位等共同努力，携手攻关。