脑胶质瘤和正常组织的边界难以划定是其高死亡率、高复发率的主要原因。考虑到细胞外酸性与组织恶性程度之间的时空相关性，我们提出酸性“代谢边界”引导手术的策略，开发了用于肿瘤酸性“代谢边界”引导手术的智能表面增强拉曼散射（SERS）导航系统。该系统由一种自主研制的pH响应SERS芯片，一个移动拉曼光谱仪以及一个深度学习模型组成。通过引入水滴辅助组织取样技术，可将肿瘤边缘可疑组织上的代谢物无损地转移到SERS芯片上，拉曼光谱仪采集样品区域的SERS芯片拉曼信号并通过深度学习模型准确快速地测定样品的pH值。智能SERS系统导航手术可显著提高大鼠原位胶质瘤模型的整体存活率。该智能SERS系统将加速肿瘤酸性“代谢边界”导航手术切除的临床转化，实现对胶质瘤浸润区域的连续、近实时、准确的术中检测，改善胶质瘤患者的手术预后。