拉铆枪

仪器信息网讯 无论是国际拉曼大会、第十八届全国分子光谱学学术会议，还是第三届国际拉曼前沿技术高端论坛，拉曼增强(SERS&TERS)都是“炙手可热”的话题。　　从第三届国际拉曼前沿技术高端论坛（HORIBA科学仪器事业部与厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室共同主办）中获悉，从1974年，有关拉曼增强的第一篇文章开始，SERS基底和方法的研究经历了四十多年的发展历程，目前已经成为拉曼光谱最热门的研究领域。去年8月份，以“SERS”或者“surface enhanced Raman”为关键词搜索，每年的文章达2000多篇，特别是2000年以后，增长速度明显加快。　　但就本次会议来说，第一天的会议主题就聚焦SERS&TERS的技术进展。其中，田中群院士在报告中介绍到，现在拉曼在基础研究方面取得了很大的进展，比如单分子成像、亚纳米空间分辨率、飞秒时间分辨等，但是在实际应用中还有不少短板，如复杂体系中的超痕量物质分析、分子之间弱的相互作用等。当然，SERS的引入和方法的开发解决了部分问题，但是目前，如何将SERS用于实际研究并推向市场也面临着一些问题，如基底和材料形貌的普遍性等。　　此外，厦门大学任斌教授、关西学院大学(Kwansei Gakuin University) Yukihiro Ozaki教授、韩国化学研究所(Korea Research Institute of Chemical Technology ，KRICT) Yung Doug Suh博士、华东理工大学龙亿涛教授、吉林大学徐抒平教授、北京大学黄岩谊教授、中国科学技术大学董振超教授也分别介绍了各自课题组在拉曼增强研究领域中的最新进展及面临的挑战等。　　相关内容见资讯：第三届国际拉曼前沿技术高端论坛在厦门召开。　　此外，在海报展区我们也可以发现，30个展板中有一半以上都涉及到了拉曼增强的研究。而且最后评出的三个“优秀海报奖”的论文内容也全部是有关SERS体系的研究。颁奖现场　　获奖名单　　第一名　　姓名：梁丽佳　　单位：吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室　　题目：In situ SERS spectroscopy explored molecular changes of intranuclear.　　第二名　　姓名：龙婧　　单位：上海交通大学密西根学院　　题目：Reproducible 1010 electromagnetic SERS enhancement in gold nanosphere-plane junctions under radially polarized laser focusing excitation.　　第三名　　姓名：单洁洁　　单位：厦门大学化学化工学院化学系　　题目：Mushroom array with sub-10nm gaps:A Novel SERS Substrate.　　关于第三届国际拉曼前沿技术高端论坛(RamanFest)　　每年一届的RamanFest由HORIBA科学仪器事业部主办，旨在为拉曼领域的广大学者与研究者提供一个共同探讨新技术及应用的交流平台。前两届分别在法国里尔科技大学、美国哈佛大学举办，2015年，第三届RamanFest来到了厦门大学，主题为SERS/TERS新技术及拉曼光谱在生命科学、材料科学中的热点应用等。

CHINA LAB将于2013年3月13-15日在广州保利世贸博览馆隆重召开!　　作为国内分析测试及实验室领域首屈一指的权威展会，CHINA LAB已在广州成功举办了两届。一年之计在于春，为配合广大用户制定未来一年的采购计划，从2013年起，CHINA LAB正式提前至每年的三月举行。　　CHINA LAB一直致力于为参会的企业、用户提供更为舒适便捷的交流，洽谈环境。随着展会规模的逐年扩大，现场活动的不断丰富以及国际化进程的逐渐推进，原有展馆已经不能满足CHINA LAB的飞速发展。因此大会组委会决定，将2013年展会的主办地点选择在广州保利世贸博览馆。广州保利世贸博览馆位于广交会举办地琶洲，交通便利，周边餐饮，酒店配套完善，相信定能给来自全国各地的观众带来更佳的参观体验。　　CHINA LAB 2013展位预订现正火热进行中，期待您的参与!

仪器信息网讯 2014年7月28日，由HORIBA Scientific(Jobin Yvon光谱技术)主办的2014年第一届拉曼学院在上海大学开课，来自全国各科研院所、高校的老师、学生及HORIBA拉曼产品的代理商200多位代表参加。　　在第二天的课程中，&ldquo 拉曼增强&rdquo 是提到的最多的一个词：为什么要增强、增强的手段和机理、增强的应用等。　　大家都知道，自1974年Fleischmann 等人第一次在吡啶吸附的粗糙银电极上观察到表面增强拉曼散射(SERS)信号以来，SERS的研究得到了快速的发展。由于SERS克服了传统拉曼光谱与生俱来的信号微弱的缺点, 可以使得拉曼强度增大几个数量级。　　基底的制备在拉曼增强的研究中起到至关重要的作用，在今天的报告中，厦门大学的任斌教授从基本的原理出发详细介绍了增强基元(增强基底或者针尖)的制备方法，可以说增强基元制备方法的每一次进步和革新对拉曼增强的研究来说都起到极大的推动作用。据介绍，从最初的电化学粗糙/沉淀、真空沉淀方法，到纳米粒子的合成（单分子SERS），SERS的研究取得了突破性的进展；之后，壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)的研究又进一步扩大了SERS的应用对象；此外，针尖增强拉曼光谱(TERS)技术提出后也引起了大家的关注，并在基础研究领域和工业应用领域得到了广泛的应用。　　为了拓展SERS在表面科学中的应用，需要从没有或者只具弱SERS效应的非金、银、铜材料表面以及光滑甚至原子级平整的单晶模型体系获得拉曼信号。为了解决该问题，就需要借助金或银强的电磁场增强效应来增强非(弱)SERS活性材料表面物中的信号，这是一种&ldquo 借力&rdquo 的思维。厦门大学李剑峰教授课题组从&ldquo 借力&rdquo 的思维出发，发展了壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)技术。据介绍，该项技术具有很高的灵敏度，甚至只要将合成的具有超薄二氧化硅壳的金纳米粒子直接洒在待测样品的表面就可以达到预期的实验效果。任斌 教授报告：表面增强拉曼光谱和针尖增强拉曼光谱-从原理，实验方法到应用李剑锋 教授报告：表面增强拉曼光谱：从&ldquo 借力&rdquo 思维到壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱　　作为一种强大的表面表征技术，TERS可以达到10nm的空间分辨率和检测灵敏度，而且可以同时得到表面的形貌信息和化学指纹信息。厦门大学的王翔博士在报告中详细介绍了针尖增强拉曼光谱的发展以及在材料、物理、化学和生命科学等领域的应用概况。　　此外，国立台湾大学的王俊凯博士还介绍了基于二维表面等离基元基底的拉曼增强效应以及基于拉曼增强的快速临床微生物检测平台等相关的研究成果。(撰稿：叶建)王翔 博士报告：针尖增强拉曼光谱的发展和应用王俊凯 博士报告：（1）基于二维表面等离基元基底的拉曼增强效应（2）基于拉曼增强的快速临床微生物检测平台

仪器信息网讯 2014年10月31日-11月3日，第十八届全国分子光谱学学术会议在苏州召开。本次会议中，拉曼，特别是拉曼增强的研究依然是大家看好的领域。在大会报告中就有很多专家及老师介绍了拉曼光谱及表面增强拉曼光谱的技术以及应用进展。田中群院士 厦门大学 表面增强拉曼四十年：从基础到应用　　其中田中群院士作了以《表面增强拉曼四十年：从基础到应用》为题的报告。在报告中，田中群介绍到，由于对复杂体系痕量分析的需求越来越多，科学研究亟待发展基于新原理和新方法的科学仪器，这也是分析化学发展的主要驱动力。而拉曼光谱具有高识别性，特别是拉曼增强效应能够使拉曼光谱的灵敏度提高百万倍甚至更好，具有很好的发展和应用前景。　　从1974年，有关拉曼增强的第一篇文章发表到现在整整40年，在这40年中，前半段时间发展的相对缓慢，后半段比较迅速，原因在于表面增强拉曼光谱的发展是基于纳米科技的发展才得以快速的发展，而我国的纳米科技是在1990年之后才发展起来的。　　由于有了纳米技术的发展，我们才可以看到并调控纳米粒子，进而达到拉曼增强的效果。我们应该清晰的认识到，表面增强拉曼散射效应就是一种基于纳米结构而发展起来的技术。所以，要发展拉曼技术，就要抓住关键点，研究怎样的纳米结构才可以最大限度的增强拉曼光谱的信号。　　田中群介绍到，目前拉曼增强方面的研究有两个“短板”：一个是可以达到增强效果的材料比较少 二是表面形貌，目前只能在纳米结构或者粗糙的表面上来得到增强的效果。　　“纳米科学的发展使得我们有越来越多的技术和能力可以设计和制造各种纳米结构。”田中群说，“不要再用一些简单的纳米粒子来做研究，这已经用了几十年了，老一辈用是合理的，年轻人应该更大胆的去创新，去思考有没有更好的纳米结构可以进一步增加灵敏度。”　　在大会报告中，来自国内外的多位专家也介绍了拉曼增强方面的研究工作。蒋朝阳 University of South DakotaImprovement of SERS Activity of Silver Nanowires via Surface Modification and Nanoscale Self-Assembly龙亿涛华 东理工大学印刷SERS基底在生物和环境分析中的应用Yukihiro Ozaki Kwansei Gakuin UniversityTip-enhanced Raman Scattering Spectroscopy　　除此之外，第二天拉曼光谱分会场的报告也非常精彩，湖南大学的胡家文教授、厦门大学的吴德印教授、上海师范大学的杨海峰教授等30位老师在拉曼增强光谱的理论、技术及应用方面给出报告并展开讨论。拉曼光谱分会场

p　　近日，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员杨良保等利用自发的毛细力捕获纳米颗粒，构筑了由单根银纳米线和单个金纳米颗粒组成的单热点放大器，实现了表面增强拉曼光谱(SERS)高稳定和超灵敏检测。相关成果以A capillary force-induced Au nanoparticle–Ag nanowire single hot spot platform for SERS analysis为题，作为封面文章发表在Journal of Materials Chemistry C (J. Mater. Chem. C., 2017, 5, 3229-3237) 杂志上，得到了同行和杂志编辑的高度肯定。br//pp　　表面增强拉曼光谱(SERS)因其独特的分子指纹信息以及超灵敏检测优势，被广泛应用于各个领域。但是SERS热点一直受方法繁琐、不均一等问题困扰。因此，如何简单构筑均一可靠的SERS热点是人们一直追求的目标。/pp　　基于此目标，杨良保等利用司空见惯的毛细力构筑了由纳米线和纳米颗粒组成的点线单热点放大器。纳米颗粒在毛细力作用范围内，被捕获到纳米线表面，因此耦合的纳米线和纳米颗粒产生了巨大的电磁场增强 其次，纳米颗粒与纳米线耦合形成的孔道可通过毛细力自发捕获待测物进入热点，进而放大热点区域待测物的拉曼信号。实验和理论结果均表明：利用毛细力构筑的单热点结构能够放大待测物信号，且毛细力捕获的颗粒位置差异对电磁场分布影响较小。该项研究工作利用毛细力构筑单热点放大器，不仅避免了颗粒团聚造成的SERS热点不均一难题，也解决了使用巯基等聚合物对基底组装引起的信号干扰问题。/pp　　以上研究工作得到了国家自然科学基金(21571180, 21505138)和博士后自然科学基金特别资助(2016T90590)的支持。(来源：中科院合肥物质科学研究院)/ppbr//ppbr//p

p　　近日，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员杨良保等利用自发的毛细力捕获纳米颗粒，构筑了由单根银纳米线和单个金纳米颗粒组成的单热点放大器，实现了表面增强拉曼光谱(SERS)高稳定和超灵敏检测。相关成果以A capillary force-induced Au nanoparticle–Ag nanowire single hot spot platform for SERS analysis为题，作为封面文章发表在Journal of Materials Chemistry C (J. Mater. Chem. C., 2017, 5, 3229-3237) 杂志上，得到了同行和杂志编辑的高度肯定。/pp　　表面增强拉曼光谱(SERS)因其独特的分子指纹信息以及超灵敏检测优势，被广泛应用于各个领域。但是SERS热点一直受方法繁琐、不均一等问题困扰。因此，如何简单构筑均一可靠的SERS热点是人们一直追求的目标。/pp　　基于此目标，杨良保等利用司空见惯的毛细力构筑了由纳米线和纳米颗粒组成的点线单热点放大器。纳米颗粒在毛细力作用范围内，被捕获到纳米线表面，因此耦合的纳米线和纳米颗粒产生了巨大的电磁场增强 其次，纳米颗粒与纳米线耦合形成的孔道可通过毛细力自发捕获待测物进入热点，进而放大热点区域待测物的拉曼信号。实验和理论结果均表明：利用毛细力构筑的单热点结构能够放大待测物信号，且毛细力捕获的颗粒位置差异对电磁场分布影响较小。该项研究工作利用毛细力构筑单热点放大器，不仅避免了颗粒团聚造成的SERS热点不均一难题，也解决了使用巯基等聚合物对基底组装引起的信号干扰问题。/pp　　以上研究工作得到了国家自然科学基金(21571180, 21505138)和博士后自然科学基金特别资助(2016T90590)的支持。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/c1557673-0290-4c66-b7f3-c167bb5da6fc.jpg" title="微信图片_20170518091903_副本.jpg"//pp style="text-align: center "文章封面以及毛细力构筑单热点结构示意图/p

p　　近日，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员杨良保等利用自发的毛细力捕获纳米颗粒，构筑了由单根银纳米线和单个金纳米颗粒组成的单热点放大器，实现了表面增强拉曼光谱(SERS)高稳定和超灵敏检测。相关成果以A capillary force-induced Au nanoparticle–Ag nanowire single hot spot platform for SERS analysis为题，作为封面文章发表在Journal of Materials Chemistry C (J. Mater. Chem. C., 2017, 5, 3229-3237) 杂志上，得到了同行和杂志编辑的高度肯定。/pp style="text-align: center "img width="250" height="321" title="ea14fe0b8668f5b02fa47ae1ab982279.jpg" style="width: 250px height: 321px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/f983e4b8-d607-4608-b35c-43557cf4f477.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp　　表面增强拉曼光谱(SERS)因其独特的分子指纹信息以及超灵敏检测优势，被广泛应用于各个领域。但是SERS热点一直受方法繁琐、不均一等问题困扰。因此，如何简单构筑均一可靠的SERS热点是人们一直追求的目标。/pp　　基于此目标，杨良保等利用司空见惯的毛细力构筑了由纳米线和纳米颗粒组成的点线单热点放大器。纳米颗粒在毛细力作用范围内，被捕获到纳米线表面，因此耦合的纳米线和纳米颗粒产生了巨大的电磁场增强 其次，纳米颗粒与纳米线耦合形成的孔道可通过毛细力自发捕获待测物进入热点，进而放大热点区域待测物的拉曼信号。实验和理论结果均表明：利用毛细力构筑的单热点结构能够放大待测物信号，且毛细力捕获的颗粒位置差异对电磁场分布影响较小。该项研究工作利用毛细力构筑单热点放大器，不仅避免了颗粒团聚造成的SERS热点不均一难题，也解决了使用巯基等聚合物对基底组装引起的信号干扰问题。/pp　　以上研究工作得到了国家自然科学基金(21571180, 21505138)和博士后自然科学基金特别资助 (2016T90590)的支持。/p

a) SERS-CIP检测策略示意图；b)含SERS标记物的SERS-CIP玻璃毛细管照片，识别区域用红色圆圈表示；c)在SERS-CIP上实现手性氨基酸识别检测原理 课题组供图近日，中国科学院烟台海岸带研究所研究员陈令新团队在手性印迹表面增强拉曼散射（SERS）检测技术领域取得重要进展，研究成果“基于手性分子印迹的表面增强拉曼散射检测策略用于绝对对映体区分”发表在最新一期的《自然—通讯》。手性是自然界中普遍存在的现象。手性分子是与其镜像不能重合的分子，对映异构体间很多理化性质相同，但生理活性往往有很大的差别，因而，对单个对映体的选择性识别与检测在生命科学、环境监测和食品安全等领域至关重要。然而，单个对映体的识别存在很多挑战。首先，理想的手性区分策略需要外消旋体中的绝对对映体识别方法和高灵敏度的传感器件，并且保证对多种手性分子广泛适用，如何抑制对映体在手性区分传感器上的非特异性结合是关键。其次，对映体间具有相同的分子大小和官能团，仅结构呈现镜像对称，因此，不能根据一般传感器上的主-客体相互作用结果一概而论。此外，大多数手性识别策略高度依赖手性分子的细微结构特征，无法适用于复杂多样的手性化合物。海岸带是关乎人类社会发展的地球关键带。人类活动通过多种途径影响海岸带生态，使其被开发利用的同时，也造成了生态脆弱、灾害较多等问题，发展海洋生态固碳、保护生态环境是海岸带可持续发展的关键之一。氨基酸是海洋有机碳和有机氮的重要组成部分，氨基酸的手性转化是海洋微生物固碳的重要过程，了解手性氨基酸的结构和功能对于海洋固碳机制研究非常重要。然而，海岸带区域环境中的手性氨基酸含量很低、赋存介质复杂，因此亟需发展能够进行分离富集、降低和消除基质干扰的高灵敏手性分子检测技术。基于上述挑战，陈令新团队创新性发展了基于手性分子印迹的表面增强拉曼散射（SERS-CIP）检测策略，成功实现了对海水中精氨酸、组氨酸、天冬氨酸等8种氨基酸手性对映体的高选择性和高灵敏分析检测。手性分子印迹聚合物（CIP）具有在形状、大小和官能团三方面与目标氨基酸分子互补的空腔，能够高特异性结合目标手性分子，在手性氨基酸识别方面表现出了独特的优势。由于聚合物框架和手性分子的官能团之间的相互作用，不可避免的非特异性结合参与手性识别问题一直是挑战。研究发现，可以通过发展先进的CIP识别机制并通过抑制非特异性结合提高CIP对映体识别特异性。在利用SERS对CIP非特异性结合来源进行详细研究后，团队开发了一种检测识别机制来探索CIP的空间状态，并借此区分特异性结合和非特异性结合的氨基酸对映体分子。通过对映选择性测试、外消旋混合物分析以及在复杂实际样品中的手性识别表明，这种机制能够满足理想的手性识别策略的要求，并具有良好的实用性。该研究成果得到了国家自然科学基金和中科院国际博士后项目等项目的支持。文章的第一作者为助理研究员Maryam Arabi，文章通讯作者为研究员王运庆和陈令新。

《自然》杂志刊登我国科学家在增强拉曼光谱方法研究方面取得的重要进展　　2010年3月18日出版的英国《自然》杂志(Nature 2010， 464, 392-395)发表了厦门大学化学化工学院田中群教授研究组与其合作者在壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱方法方面的重要研究进展。　　该研究组与美国佐治亚理工学院王中林研究组合作，提出并建立了壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)方法，从而首次在电化学控制条件下获得了多种分子或离子吸附在铂、金等单晶电极上的表面拉曼光谱。他们采用时域有限差分法(FDTD)对有关增强效应进行模拟，理论和实验结果吻合得很好。利用壳层隔绝纳米粒子增强表面光谱信号的思路有望拓展至表面红外光谱、和频振动光谱和荧光光谱等其它谱学技术。他们进一步用该方法检测了半导体硅表面物种、细胞壁组分乃至橘子皮的残留农药，结果证明SHINERS可以应用于检测各类材料的最表层化学组分和任何形貌的基底，使得表面拉曼光谱提升为更为通用和实用的方法。文章发表同时，Nature杂志在该辑另文介绍了该方法的科学和实用意义。　　田中群研究组该方面的研究得到国家自然科学等基金的长期支持。

80年代初，中国就开始了表面增强拉曼(SERS)的相关研究工作。近几年越来越多的课题组踏入这个领域，几乎呈指数增长。据悉，仅就&ldquo 表面增强&rdquo 一个关键词搜索，每年发表的相关学术论文已经达到2000多篇。　　在SERS的研究领域，有很大一部分人是做材料合成的，他们的论文通常只是证明合成的材料有表面增强拉曼的性质，然后很多就此打住，转战新的材料 但是有一部分人却执着耕耘在SERS体系的方法和机理的研究，厦门大学的任斌教授就是这其中的一位。　　2014年7月29日，在HORIBA拉曼学院活动中，任斌教授的报告从原理、实验方法到应用等各方面给大家呈现了SERS和针尖增强拉曼光谱(TERS)的发展历史和最新技术进展。虽然在这个领域，任斌教授的课题组已经是引领者之一，但是他依然对每一个报告都认真地聆听、学习，为学术的探讨而&ldquo 刨根问底&rdquo &hellip &hellip 　　2014年中国化学会第29届学术年会，任斌教授8月4日深夜抵京， 8月5日上午接连赶作两场报告，笔者亲眼见到他背着电脑赶到会议室，站在后排等着做报告。一场报告之后，收拾起背包，又赶到下一个会场&hellip &hellip 甚至嗓子都哑了，下午还要主持会议，接着晚上还要离京赶去参加在德国举行的国际拉曼光谱大会。如此的敬业精神让笔者为之感叹!　　尽管行程如此繁忙，会议间隙，任斌教授还是抽时间接受了仪器信息网编辑的专访。虽然采访时间有限，但是任斌教授传递给我们的是一份科研者的严谨和执着。厦门大学任斌教授　　我国SERS领域的研究&ldquo 持续升温&rdquo 　　1928年，印度物理学家拉曼(Raman)首次在实验中观察到拉曼散射光，并因此荣获了1930年的诺贝尔物理学奖。虽然在1928年到1945年之间，拉曼光谱在物质结构的研究中发挥了重要的作用，但信号弱这个与生俱来的缺点在很大程度上限制了其在各方面的应用。直到，1974年，Fleischmann 等人第一次在吡啶吸附的粗糙银电极上观察到SERS信号。由于表面增强效应可以使拉曼强度增大几个数量级，提供了极高的表面检测灵敏度，为人们刻画了很好的应用前景，在国际上很快就掀起了SERS研究的热潮。　　据任斌教授介绍，80年代初，SERS发展的初期，中国就已经有科学家开始SERS的工作。比如，当时物理所的张鹏翔老师、苏州大学的顾仁敖老师等，其中顾仁敖老师还专程去纽约学习SERS的相关知识。　　1987年，田中群老师回国之后，在厦门大学开始电化学体系和过渡金属体系的SERS研究。　　从物理所出来的老师分散到全国各地，推动了全国不同地域的SERS研究 从田中群老师课题组，吉林大学的赵冰和徐蔚青老师课题组毕业或进修后的研究人员，推动了国内的SERS研究，形成了今天规模，并在国际上占据了重要的一席之地。　　从SERS研究人员的领域分布来看，物理领域的研究者开始日益减少，而化学和生物医学方面的SERS应用研究的人员比例则在不断增加。厦门大学、吉林大学、苏州大学、中科院物理所等成为该领域具有重要影响力的单位。　　任斌教授介绍到，&ldquo 近年，国际上从事SERS研究的人员几乎呈指数增长。今年只是以&lsquo 表面增强&rsquo 的关键词去搜索，一年已经有2000多篇文章，这已经是一个非常大的研究领域了。&rdquo 　　据介绍，国内外都有一些重要的学术会议为SERS人员提供了重要的交流平台。比如两年一次的全国光散射学术会议和国际拉曼光谱大会，SERS都是其中最大的分会。四川大学将主办2015年的全国光散射学术会议，今年的国际拉曼大会(ICORS)已经在德国耶拿召开，规模将达到900多人。任斌教授将专程前往参加。　　SERS研究的&ldquo 热点&rdquo 不等于&ldquo 关键点&rdquo 　　近年来，SERS领域的研究&ldquo 如火如荼&rdquo 。任斌教授说，现在SERS领域最重要的研究方向是SERS基底的制备。从最初的电化学粗糙/沉淀、真空沉淀方法，到纳米粒子的合成。随着纳米科学的发展，人们可以精巧的控制纳米结构的组成、形状、大小，并能有序的对其进行组装。得益于此，利用SERS人们获得了单分子的检测灵敏度，取得了突破性的进展。最近，壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)的研究进一步拓宽了SERS的应用领域。同样利用表面等离激元增强原理的针尖增强拉曼光谱(TERS)技术因其高空间分辨率也得到了迅猛的发展。这些进展进一步推动了SERS技术在基础研究和工业应用领域的广泛应用。　　SERS的另外一个研究热点是在高灵敏分析中的应用，涉及其在食品安全、环境、公共卫生等领域的分析应用研究。　　不过，&ldquo 热点不等于关键点，&rdquo 任斌教授说，&ldquo SERS研究的关键在于如何通过对机理和机制的研究，发展方法，提高其重现性、可靠性。&rdquo 据介绍，在光散射专业委员会的组织下，每年在国内都召开一次小规模的SERS研讨会，专门讨论SERS领域存在的挑战性和亟待解决的关键问题。　　&ldquo 从我个人理解，我认为SERS用于定量分析还有很远的路需要走，因为还没有什么技术可以保证SERS定量分析的可靠性。现在确实有些报道表明在一个很小的浓度范围内可以获得不错的线性相关系数，但要解决定量问题，必须严格按照分析方法的标准程序去做。要成为标准方法需要进行各方面的验证，比如不同的样品、不同批次的同类样品、不同的体系、有无干扰的情况下是否都可以得到可靠的结果。否则，研究工作只能停留于文章，难以得到实际应用。&rdquo 　　&ldquo 定量分析，一直是SERS领域一个挑战。谁要真正解决了定量的问题，他也就发财了。&rdquo 任斌教授开玩笑地说。　　接着他分析到，&ldquo 纳米材料不同位点的增强效应不同，粒子靠近，耦合和增强效应就强，反之就弱。因此，SERS的定量分析首要的挑战是解决增强基底的均一性和可靠性。&rdquo 　　&ldquo 另外还有一个关键问题是检测方法的选择性。如果没有优异的选择性，无法应用于实际复杂的体系。拉曼得到的是分子自身的指纹信息，所有的接近SERS基底的分子都被增强。正因如此，在复杂体系中也将获得大量相互干扰的信息，甚至于受其他分子竞争吸附的影响，无法获得待测分子的信号。因此，必须发展方法，只让待测物质富集到表面进而被检测到。&rdquo 　　除此之外，还有一个&ldquo 有效期&rdquo 的问题，任斌教授说，&ldquo 如果合成的增强试剂放置一段时间就&lsquo 变质&rsquo 了，再高再均一的增强衬底都没有意义。&rdquo 　　&ldquo 对于基底制备及其&lsquo 有效期&rsquo ，目前还没有任何标准，标准委这边也还处在让大家提建议的阶段。&rdquo 　　显然SERS领域还存在不少问题，但是也正是因为如此，说明这个学科充满活力，还有很多事情可以做。&ldquo 如果解决了以上的问题，SERS将来会非常有用，可以说原来荧光能用的领域，SERS基本都可以用。&rdquo 任斌教授说。　　SERS基底的产业化很难　　国外已经有商品化的SERS基底和增强试剂，而国内这方面还有一定的距离。虽然很多课题组都在研究SERS在不同领域的应用，但是绝大多仅限于实验室研究阶段，是针对某一个样品在某一个特定条件或者环境下的使用。　　据任斌教授介绍，2011年起，为了促进等离激元增强拉曼光谱(PERS)的应用，田中群院士领衔的仪器研发及应用项目所研发的壳层隔离纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)粒子已经在销售。从文献中，虽然看到国内个别单位声称已经获得很好的增强衬底，但是目前还没有看到很好的实际应用实例和产品。　　对于国内SERS基底的产业化，任斌教授说&ldquo 挑战仍在&rdquo ，接着他分析了原因：　　&ldquo 目前商品化的SERS基底虽然均一性较好，但增强效应普遍较弱，不能发挥SERS独特的优势。另外，使SERS基底对目标检测物具有极高的选择性是考察SERS基底的一个重要的指标。&rdquo 据悉，目前PERS项目组，已经在对SHINERS粒子进行功能化的修饰，已经进入实际样品分析阶段，但也还未到产业化阶段。　　&ldquo SERS基底产业化的难度在于基底不同位点间增强效应的差别可以达几个数量级，这就要求SERS基底的产业化制备过程中能够实现均匀性的高度可控。目前还没有一个完美的方法可以获得高增强效应均匀性的衬底，这仍是SERS领域的挑战性的课题，目前仍有不少的人在努力。&rdquo 　　手持式拉曼光谱仪的未来命运与SERS基底&ldquo 休戚相关&rdquo 　　拉曼光谱仪曾经是科研实验室中的高端仪器，其价格也曾经&ldquo 高不可及&rdquo 。目前，单波长的共聚焦显微拉曼光谱仪器的价格已经降到了百万元以内，也已经在科研机构、分析检测中心和重要的企业得到了广泛的应用，但是离真正的普及还有一定的距离。手持式拉曼光谱仪由于其使用方便，价格便宜而受到不少单位的青睐，特别在公安、海关、考古等单位得到实际应用。在HORIBA拉曼学院中很多老师介绍了便携式拉曼仪器的应用以及未来的发展。　　&ldquo 手持式拉曼未来市场巨大，&rdquo 任斌教授介绍到，&ldquo 手持式拉曼仪器的灵敏度远低于大型共聚焦拉曼仪器。因此，便携仪器应用通常局限于一些纯样品的检测，对于浓度较低的样品的检测还比较困难。目前的应用领域也比较局限，如毒品检测等。而对于很多涉及国计民生的浓度比较低的复杂样品的检测，如果没有SERS增强效应几乎是不可能完成。我相信，随着针对便携仪器的SERS应用方法的发展，手持式拉曼光谱仪将迎来其&lsquo 春天&rsquo 。&rdquo 　　如此看来，手持式拉曼光谱仪未来的应用前景与SERS的进展&ldquo 休戚相关&rdquo 。任斌表示，手持式仪器的技术门槛较低，国内与国外的研发水平差别已经很小了，最终应用将决定于增强源，没有增强源这台仪器几乎就&ldquo 废&rdquo 了。采访编辑：叶建　　任斌教授个人简历　　厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室副主任(2010-)　　福建省闽江学者特聘教授(2009-)　　厦门大学教授 (2004-)　　德国 Fritz-Haber 研究所，洪堡学者，访问学者 (2002-2003，2004)　　美国纽约市立大学化学系访问学者(1997-1998)　　厦门大学博士(1998)　　厦门大学学士(1992)　　研究兴趣　　针尖增强拉曼光谱 表面增强拉曼光谱、应用和理论 等离激元光子学，纳米光学 拉曼和电化学技术在生物体系中的应用 界面电化学和光谱电化学。　　课题组最新的研究进展　　1. Label-free detection of native proteins by surface-enhanced Raman spectroscopy using iodide-modified nanoparticles. Li-Jia Xu, Cheng Zong, Xiao-Shan Zheng, Pei Hu, Jia-Min Feng and Bin Ren*, Anal. Chem., 2014,86(4), 2238&ndash 2245.　　2. Activation of oxygen on gold and silver nanoparticles assisted by surface plasmon resonances. Yi-Fan Huang, Meng Zhang, Liu-Bin Zhao, Jia-Min Feng, De-Yin Wu*, Bin Ren* and Zhong-Qun Tian, Angew. Chem. Int. Ed, 2014,53(9), 2353&ndash 2357.　　3. Probing the location of hot spots by surface-enhanced Raman spectroscopy: toward uniform substrates. Xiang Wang, Mao-Hua Li, Ling-Yan Meng, Kai-Qiang Lin, Jia-Min Feng, Teng-Xiang Huang, Zhi-Lin Yang* and Bin Ren*, ACS Nano, 2014,8(1) 528&ndash 536.　　4. Revealing the molecular structure of single-molecule junctions in different conductance states by fishing-mode tip-enhanced Raman spectroscopy. Zheng Liu, Song-Yuan Ding, Zhao-Bin Chen, Xiang Wang, Jing-Hua Tian, Jason R. Anema, Xiao-Shun Zhou, De-Yin Wu, Bing-Wei Mao, Xin Xu, Bin Ren* and Zhong-Qun Tian, Nature Commun, 2011,2, 305.

p　　strong同期会议/strong/ppstrong　　一、2017中国(广州)分析测试论坛/strong/pp　　主办单位：中国广州分析测试中心、广东省科技合作研究促进中心(原广东省对外科技交流中心)、国药励展展览有限责任公司/pp　　会议时间：2017年2月21日-22日/pp　　会议地点：广州保利世贸博览馆/pp　　strong特邀报告日程/strong/pp　　会议时间：2017年2月21日/pp　　会议地点：保利世贸博览馆香槟厅/ptable class="po" align="center" border="1" cellspacing="0"tbodytr class="firstRow"td width="100"strong时间/strong/tdtd width="150"pstrong演讲者/strong/p/tdtd width="350"strong 题目/strong/td/trtrtd9:30-10:00/tdtd谭蔚泓院士/张新荣教授br/湖南大学/清华大学/tdtd 待定/td/trtrtd10:00-10:30/tdtd陈义教授br/中科院北化所/tdtd 超痕量色谱法/td/trtrtd10:30-11:15/tdtd师彦平教授br/中科院兰州化物所/tdtd 药品食品安全性评价的色谱分析技术/td/trtrtd11:15-12:00/tdtd欧阳钢锋教授br/中山大学化学与化工学院/tdtd 待定/td/trtrtd13:30-14:15/tdtd潘文龙br/中国广州分析测试中心/tdtd 核磁在药物结构确证和定量方面的应用（暂定）/td/trtrtd14:15-15:00/tdtd青年编委/tdtd 待定/td/tr/tbody/tablep　　strong第一分会场：色谱质谱分析技术/strong/pp　　会议时间：2017年2月21日/pp　　会议地点：保利世贸博览2号厅一号会议室/ptable class="po" align="center" border="1" cellspacing="0"tbodytr class="firstRow"td width="100"strong时间/strong/tdtd width="150"pstrong演讲者/strong/p/tdtd width="350"strong题目/strong/td/trtrtd9:30-10:00/tdtd蔡宗苇 教授br/香港浸会大学/tdtd香港居民二恶英的饮食暴露和风险评估/td/trtrtd10:00-10:30/tdtd吴惠勤研究员br/中国广州分析测试中心/tdtd固相微萃取/气相色谱-质谱联用鉴别沉香真伪方法研究/td/trtrtd10:30-11:15/tdtd栾天罡教授br/中山大学测试中心/tdtd湿地微生物降解多环芳烃的共代谢机制/td/trtrtd11:15-12:00/tdtd青年编委/tdtd待定/td/tr/tbody/tablep　　strong第二分会场：光谱分析技术/strong/pp　　会议时间：2017年2月21日/pp　　会议地点：保利世贸博览2号厅一号会议室/ptable class="po" align="center" border="1" cellspacing="0"tbodytr class="firstRow"td width="100"strong时间/strong/tdtd width="150"pstrong演讲者/strong/p/tdtd width="350"strong题目/strong/td/trtrtd13:30-14:10/tdtd刘崇华，研究员br/广东出入境检验检疫局技术中心/tdtd消费品化学检测中原子光谱分析方法的验证/td/trtrtd14:10-14:50/tdtd卢普相，高级工程师br/广东省生态环境与土壤研究所/tdtd原子光谱技术在环境（土壤）监测的应用技巧/td/trtrtd14:50-15:30/tdtd苏彩珠，高级工程师br/黄埔出入境检验检疫局/tdtd近红外光谱分析技术在农产品品质检测中的应用及前景/td/trtrtd15:30-16:10/tdtd宋武元，研究员br/广东出入境检验检疫局技术中心/tdtd工业产品中质量安全控制中的光谱技术/td/tr/tbody/tablep　　strong第三分会场：表面分析及X射线分析技术/strong/pp　　会议时间：2017年2月22日/pp　　会议地点：保利世贸博览2号厅一号会议室/ptable class="po" align="center" border="1" cellspacing="0"tbodytr class="firstRow"td width="100"strong时间/strong/tdtd width="150"pstrong演讲者/strong/p/tdtd width="350"strong题目/strong/td/trtrtd9:30-10:00/tdtd陈建研究员br/中山大学/tdtd表面分析技术在先进能源材料研究中的若干应用/td/trtrtd10:00-10:30/tdtd丁喜东教授/tdtd光电材料在10纳米尺度的电磁物性测量成像/td/trtrtd10:30-11:15/tdtd尹诗衡高工br/华南理工大学/tdtdXPS在材料表面改性研究中的应用/td/trtrtd11:15-12:00/tdtd何军，教授br/广东工业大学/tdtdSulfur in the pore: tailoring coordination networks for metal uptake, sensing and other applications/td/trtrtd13:30-14:10/tdtd成晓玲教授/tdtdX射线散射技术在物相结构分析中的应用/td/trtrtd14:10-14:50/tdtd李晓玺教授/tdtd小角X射线散射技术在淀粉结构分析中的应用/td/trtrtd14:50-15:30/tdtd曾小平，高工/tdtd波长色散型X射线荧光光谱方法通则解读/td/tr/tbody/tablep　　strong二、制药企业实验室设计及日常管理培训班/strong/pp　　为了帮助制药企业能够准确地理解欧美GMP和中国GMP对实验室的要求，解决QC实验室在实施中遇到的困惑或难题，国药励展联合蒲公英制药技术论坛举办“制药企业实验室设计及日常管理培训班”/pp　　主办单位：国药励展展览有限责任公司、蒲公英制药技术论坛/pp　　会议时间：2017年2月22日/pp　　会议地点：广州保利世贸博览馆 2号馆会议区/pp　　参会联系人：韩勇 010-84556625，18513367001/pp　　E-mail: yong.han@reedsinopharm.com/pp　　strong主题培训一：《精益实验室设计》/strong/ptable class="po" align="center" border="1" cellspacing="0" height="583" width="95%"tbodytr class="firstRow"td width="100"strong培训时间/strong/tdtdpstrong培训内容及讲师简介/strong/p/td/trtrtd2月22日 09:00-12:00/tdtdp style="text-align:left "1.实验室的平面设计br/1.1、国内典型实验室设计中的典型问题br/1.3、实验室功能区的分区br/1.4、新实验室的精益设计br/2．实验室设施、设备的精益设计br/3. 实验室家具设计br/4. 实验室的5S（6S）管理br/5. 实验室现场的精益管理br/6. 通过新技术提高实验室运营效率/p/td/trtrtdbr//tdtdp style="text-align: left "讲师：牛老师br/　　现就职于某大型药业，国际制药工程协会ISPE讲师。长期就职于西安杨森制药有限公司质量部。有超过20年的跨国制药公司的工作经验和世界500强跨国化工企业的工作经验。从事过工程、维修、环保、生产等领域的工作。超过20年药厂实验室的分析、管理工作经验，参与了实验室的设计、布局、验证、运行、管理的全过程，熟悉FDA、欧盟、中国GMP等医药行业的政策法规。常年工作在药品生产一线，参与数据完整性法规起草，富有丰富的数据完整性实践经验，多次给GMP检查员进行GMP培训。参加由国家食品药品监督管理局组织的《10版GMP疑难问题解答》的编写，在公司负责领导一致性评价工作，配合中国食品药品检定研究院和省药检所完成了两个品种的一致性评价参比制剂遴选工作。多年来在满足法规的前提下完成了大量的精益项目，实验室的防错（防呆）设计、U形设计、人流物流设计，得到多个国家的审计官的认可，所管理的实验室被集团公认为精益实验室。在满足法规的情况下为公司取得了巨大的经济效益。/p/td/tr/tbody/tablep　　strong主题培训二：《实验室日常管理》/strong/ptable class="po" align="center" border="1" cellspacing="0" width="95%"tbodytr class="firstRow"td width="100"strong培训时间/strong/tdtdpstrong培训内容及讲师简介/strong/p/td/trtrtdp2月22日/pp13:30-16:30/p/tdtdp style="text-align: left "1. 实验室检查应对及缺陷分析br/2. 实验室试剂及标准品管理br/3. 取样管理/p/td/trtrtdbr//tdtdp style="text-align: left "讲师：叶老师br/资深的欧盟、FDA认证质量合规性专家，做过多家欧盟及FDA认证的QA、QC经理，参加过两届蒲公英论坛年会演讲，对国外法规及CGMP实施有丰富的实战经验/p/td/tr/tbody/tablep　　strong三、第九届食品安全检测技术与监控管理论坛/strong/pp　　主办单位：广东省质量检验协会、 国药励展励展展览有限责任公司、广东省科技合作研究促进中心/pp　　会议时间：2017年2月21日/pp　　会议地点：广州保利世贸博览馆/ptable class="po" align="center" border="1" cellspacing="0"tbodytr class="firstRow"td width="100"strong时间/strong/tdtdstrong演讲者/strong/tdtdstrong题目/strong/td/trtrtd9:10-9:30/tdtd领导讲话/tdtdbr//td/trtrtd9:30-10:30/tdtd邀请广东省食品药品监督管理局食品生产安全监管处负责人/tdtd新常态下食品质量安全监管新模式/td/trtrtd10:30-11:15/tdtd广东产品质量监督检验研究院、国家食品质量监督检验中心（广东）br/郦明浩 高工/tdtd《热点食品接触材料高风险点剖析》/td/trtrtd11:15-12:00/tdtd深圳出入境检验检疫局食品检验检疫技术中心br/林燕奎 主任技师/tdtd《“互联网+”时代下实验室大数据管理平台的构建br/----食品安全检测智慧实验室建设经验分享》/td/trtrtd13:30-14:15/tdtd广州质量监督检测研究院、国家加工食品质量监督检验中心（广州）br/黄金凤 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style="text-align:left"中国电子商务协会副秘书长/pp style="text-align:left"袁登科博士（待定）/p/tdtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p style="text-align:left"领导致辞/p/td/trtrtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p style="text-align:left"09:30-10:00/p/tdtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p style="text-align:left"中国电子商务协会B2B行业分会/pp style="text-align:left"托比网资深分析师 张旭宁/p/tdtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p style="text-align:left"MRO行业互联网化的机遇与挑战/p/td/trtrtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p style="text-align:left"10:00-10:30/p/tdtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p style="text-align:left"仪品汇运营总监/pp style="text-align:left"肇康/p/tdtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p style="text-align:left"电商能解决实验室采购哪些痛点？/p/td/trtrtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p style="text-align:left"10:30-11:00/p/tdtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p style="text-align:left"西域供应链管理（上海）股份有限公司实验室事业部总经理 朱光耀/p/tdtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p style="text-align:left"实验室电子商务的实践与思考/p/td/trtrtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p11:00-11:30/p/tdtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p西陇科学股份有限公司/p/tdtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p毛博士实验室/p/td/trtrtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p11:30-12:00/p/tdtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p泰坦科技/p/tdtd style="padding:1px 1px 1px 1px"p探索平台电商/p/td/tr/tbody/tablep style="text-align: right "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "　注：以当日实际安排为准/spanbr//p

仪器信息网讯 2010年4月15-16日，由北京食品学会、北京食品协会主办，北京食品学会食品安全工作委员会、北京安凯信会展有限公司承办的“第三届国际食品安全高峰论坛”在北京新世纪日航饭店举行。论坛的主要内容由主题演讲、专题研讨、新技术推介、产品展览、技术论文交流等系列活动组成。中国政府高级官员、国际组织及国外驻华机构代表、中外著名专家学者、行业协会领导、食品企业和科研单位负责人等700余人参加了本次高峰论坛。拉曼光谱技术交流会现场　　　　本次论坛同期举办了“欧普图斯光纳科技2010年春季拉曼光谱技术交流会”，技术交流会分三个部分进行：首先由欧普图斯光学纳米科技有限公司(光纳科技)副总经理陆惠宗博士做了题为“纳米增强拉曼技术在食品安全检测中的应用”的报告 然后，光纳科技应用工程师进行了“常规拉曼检测应用”、“纳米增强拉曼检测应用”的演示 最后是各位参会专家与光纳科技工程师现场交流。欧普图斯光学纳米科技有限公司（光纳科技）副总经理陆惠宗博士　　　　陆惠宗博士的报告分为拉曼及纳米(表面)增强拉曼光谱技术、产品性能介绍、在食品安全检测中的应用等几个部分。拉曼光谱是1928年由印度科学家拉曼发现并由此获得了诺贝尔奖。在光与物质发生散射作用时，拉曼散射线的强度一般只有入射光强度的10-6，因而对微痕量物质检测不够灵敏。　　陆惠宗博士在报告中提到，拉曼光谱作为一种研究分子及分子结构的光谱技术，除了具备指纹特性外，还具有很多其它的优越性：(1)快速、简单、可重复，一般样品的检测在1-3秒内可完成 (2)无需对样品进行前处理，并且可以通过光纤探头通过玻璃、石英、塑料袋等透明包装物进行无损测量 (3)拉曼光谱是研究水溶性或含水物质样品的理想方法，可以弥补红外光谱的不足。　　纳米增强拉曼光谱简介　　　　激光技术的发展使拉曼光谱技术获得了长足的进步，而纳米科技的迅猛发展使“纳米增强拉曼光谱(NERS)”在高灵敏度检测方面获得了突破性进展，可达到单分子的检测水平。陆惠宗博士还在报告中详细分析了与液相色谱、气相色谱、质谱、毛细管电泳、ELISA、红外光谱等常规分析技术相比较，纳米增强拉曼光谱在样品处理、检测时间、检测成本、仪器成本、重现性、现场检测等方面所具有的优点。光纳科技还积极与国家质检总局(AQSIQ)、首都医科大学等国内单位合作，共同开展了纳米增强拉曼光谱在检验检疫、唾液检测等方面的研究，并取得了很好的效果。　　在技术交流会上，光纳科技应用工程师演示了利用光纳科技便携式拉曼光谱仪现场检测牛奶中的三聚氰胺、果汁中含超量合成色素等，从样品处理到最后检出结果，整个过程在3分钟内完成。　　整个研讨会进行了约3小时，光纳科技的工作人员从拉曼光谱的基本原理到纳米增强拉曼光谱的实际应用进行了详细的讲解，并现场进行了实际样品的快速测试，给与会人员留下了深刻的印象。陆惠宗博士在报告中指出“食品安全检测面临的最大挑战不是能否检出，而是检测手段能否满足在生产、流通、销售等各个环节中进行有效的检测和监控” 纳米增强拉曼光谱作为一种新型的检测技术在这方面有巨大的潜力，同时需要加大在应用方面的基础研究以及该方法的推广工作，需要政府大力的扶持。随着技术的不断完善，相关标准的逐步建立，纳米增强拉曼光谱作为一种快速现场检测技术，具有非常好的发展前景。　　欧普图斯(苏州)光学纳米科技有限公司　　　　2003年创立于美国加州的硅谷，研发和制造中心位于美国加州的硅谷 　　2007年在北京成立了以产品推广为主的分公司 　　2009年初在苏州工业园区成立了以制造、应用开发、技术支持、售后服务、及国内销售为重点的苏州分公司 　　2009在上海设立了分公司 　　主要产品：便携式、高灵敏度、现场、快速的化学物检测系统 　　核心技术：纳米增强激光拉曼光谱(NERS)

近期，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所刘锦淮课题组研究员杨良保等人成功证实了滴于疏水界面的银溶胶在蒸发过程中能产生更多的三维热点，具有超高的表面增强拉曼散射效应。该研究成果对推动表面增强拉曼散射技术在实际检测中应用具有重要的意义。相关成果发表在英国皇家化学会Nanoscale 杂志上(Nanoscale,2015,7,6619-6626)。　　近年来，SERS技术由于可以进行无损、高灵敏的指纹识别检测被广泛应用于各大基础研究领域。然而传统意义上SERS 基底的热点是以零维点状、一维线状或二维面状的空间分布构型存在的，这与SERS装置中的激光共焦量三维空间不匹配，如何解决这一矛盾以提高SERS检测的灵敏性仍然是一个很大的挑战。　　针对以上问题，刘洪林等研究人员发现一滴纳米粒子溶胶随着溶剂的蒸发会形成一种独特的银纳米粒子三维结构。在这种三维结构中，粒子间距均一，且粒子间的作用以及平面上的静电吸附均会减弱，有助于产生大量的三维热点，增强SERS效应。研究人员还发现疏水界面上产生的三维热点比亲水界面拥有更高的灵敏性和更好的稳定性，并通过原位同步辐射小角X射线衍射(SR-SAXS)对这一不同检测结果的内在机理进行探索解释，有助于进一步推动表面增强拉曼散射技术成为一种实用的分析技术手段。　　该研究工作得到了国家重大科学仪器设备开发专项任务、国家重大科学研究计划纳米专项和国家自然科学基金等项目的支持。　　文章链接界面三维热点形成原理图

p　　近日，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室在大面积可控高活性a title="" href="http://www.instrument.com.cn/zc/34.html" target="_self"拉曼光谱/a增强基底的研究中取得进展：世界上首次利用溶致液晶软模板可控生长出大面积均匀的高活性表面拉曼散射增强基底，增强因子达到国际先进水平。相关结果发表在近期的Scientific Reports(2015, vol. l5, 12355)上。/pp　　表面拉曼散射增强由Martin Fleischmann 在1974年发现，是一种能够显著提高拉曼光谱灵敏度的技术。通常稀有金属纳米微结构被用于制备表面拉曼散射增强基底，但目前存在的多种制备方法(刻蚀法、种子生长法、各种化学沉积法)都不理想，没有系统解决耗时长、重复性差、成本高、不可控等问题。因此，研发一种全新的简单低成本可控的生长方法对表面拉曼散射技术的发展具有重要的应用价值。/pp　　该工作利用三相溶致液晶软模板并结合协同自组装生长原理可控制备了大面积均匀的银花纳米表面散射增强基底。使用琥珀酸钠、对二甲苯和硝酸银水溶液按照三相图进行配比，在适当的温度下发生相分离，琥珀酸钠分子亲水端相互靠拢将硝酸银溶液局限在其中，疏水端向外与对二甲苯结合。局域在亲水端的银离子在电化学沉积过程中结晶成核，逐渐长大，最终打破液晶软模板的束缚，在自组装效应的协同下生长为花形结构。该纳米结构具有较多的尖端与缝隙，可形成大量“热点”从而实现拉曼散射增强和荧光增强。该方法具有工艺简单、成本低廉、重复型号、形貌可控、易于大面积生长等优点，为表面拉曼散射增强和荧光增强基底的制备提供了新的研究思路，可广泛应用于食品安全、环境保护、生化检测等领域，同时为其批量化的工业生产打下了基础。/pp　　该工作得到了国家自然基金项目等经费的支持。/pp style="text-align: center "img width="600" height="91" title="W020151214364646416690.jpg" style="width: 494px height: 116px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/1cc076f2-4fe1-4f5e-af83-db28c29c6f99.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp style="text-align: center "img width="500" height="403" title="W020151214364646424163.jpg" style="width: 500px height: 403px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/20cd9ad6-1ec6-4676-a03b-e16f1b0117c0.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp style="text-align: center "img width="500" height="403" title="W020151214364646425930.jpg" style="width: 500px height: 403px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/32caa395-1b77-4582-9e7d-9c264138220d.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp style="text-align: center "溶致液晶软模板和自组装协同生长纳米银表面增强材料br//ppbr//ppbr//p

单分子及痕量分子水平检测是人类对物质世界认知的一贯追求。自从1974年表面增强拉曼光谱（SERS）发现以来，到1997年，单分子表面增强拉曼散射（SM-SERS）现象的发现，SM-SERS技术的检测能力达到了超灵敏的单分子水平，从而受到了物理、化学和生物医学等研究者的广泛青睐。然而，经过二十余年的发展，面对目前商业化和实际应用需求，SM-SERS的超高灵敏度的优势尚未在多种分子和真实样品检测中得以充分发挥。从SERS到SM-SERS，电磁场增强机制及热点效应一直在其理论研究方面占据主流地位。在过去的几十年里，研究人员主要关注了光-纳米结构的相互作用这一基本科学问题，通过纳米技术创造了各种类型的SERS基底并实现了对热点的调控。然而，1997年所报道的SM-SERS呈现出一种典型的“on and off”时序波动现象，这种闪烁信号行为在SM-SERS的实际应用中是非常不利的。因为，商业检测中更需要高度可重复、均匀、稳定的SERS及SM-SERS信号。图1 (a) SERS的传统概念 (b) 1997年，SM-SERS中活性位点概念 (c) 本工作所提出的限域增强拉曼光谱概念针对以上问题，西安交通大学生命学院方吉祥教授团队基于对早期SERS和SM-SERS研究的深入理解，及分子-纳米结构相互作用及相关机制进行深入研究，提出了一种限域增强拉曼光谱（CERS）新概念及避免SM-SERS闪烁信号的新机制，在SM-SERS信号稳定性、重现性及灵敏度方面，均得到显著提升。该方法是在SERS检测过程中，在银、金甚至其他等离激元纳米材料表面原位构建一个活性的封装壳层(图1)。这种活性封装壳层可以将待测分子限域并锚定在等离激元纳米粒子表面，以避免待测分子的吸附-解吸附行为，从而避免SM-SERS光谱的闪烁信号。本工作首次在金胶体纳米粒子体系中实现对待测物的超高灵敏度、高稳定性和高信号重复性的单分子/少分子水平的检测。此外，在实际应用中，可以通过设计具有不同组分的封装壳层，使该策略广泛适用于包括生物医学诊断、催化反应机制研究等多种分子系统的SM-SERS检测。该研究成果以“限域增强拉曼光谱”（Confined Enhanced Raman Spectroscopy）为题2023年12月13日发表在国际权威期刊《纳米快报》（Nano Letters）上。西安交通大学生命科学与技术学院为本工作第一作者及通讯作者单位，该研究得到了厦门大学化学化工学院李剑锋教授及南京大学化学与化工学院龙亿涛教授的帮助与支持。以上工作得到了国家自然科学基金、西安交通大学创新团队项目支持。

单分子及痕量分子水平检测是人类对物质世界认知的一贯追求。自从1974年表面增强拉曼光谱（SERS）发现以来，到1997年，单分子表面增强拉曼散射（SM-SERS）现象的发现，SM-SERS技术的检测能力达到了超灵敏的单分子水平，从而受到了物理、化学和生物医学等研究者的广泛青睐。然而，经过二十余年的发展，面对目前商业化和实际应用需求，SM-SERS的超高灵敏度的优势尚未在多种分子和真实样品检测中得以充分发挥。从SERS到SM-SERS，电磁场增强机制及热点效应一直在其理论研究方面占据主流地位。在过去的几十年里，研究人员主要关注了光-纳米结构的相互作用这一基本科学问题，通过纳米技术创造了各种类型的SERS基底并实现了对热点的调控。然而，1997年所报道的SM-SERS呈现出一种典型的“on and off”时序波动现象，这种闪烁信号行为在SM-SERS的实际应用中是非常不利的。因为，商业检测中更需要高度可重复、均匀、稳定的SERS及SM-SERS信号。图1 (a) SERS的传统概念 (b) 1997年，SM-SERS中活性位点概念 (c) 本工作所提出的限域增强拉曼光谱概念针对以上问题，西安交通大学生命学院方吉祥教授团队基于对早期SERS和SM-SERS研究的深入理解，及分子-纳米结构相互作用及相关机制进行深入研究，提出了一种限域增强拉曼光谱（CERS）新概念及避免SM-SERS闪烁信号的新机制，在SM-SERS信号稳定性、重现性及灵敏度方面，均得到显著提升。该方法是在SERS检测过程中，在银、金甚至其他等离激元纳米材料表面原位构建一个活性的封装壳层(图1)。这种活性封装壳层可以将待测分子限域并锚定在等离激元纳米粒子表面，以避免待测分子的吸附-解吸附行为，从而避免SM-SERS光谱的闪烁信号。本工作首次在金胶体纳米粒子体系中实现对待测物的超高灵敏度、高稳定性和高信号重复性的单分子/少分子水平的检测。此外，在实际应用中，可以通过设计具有不同组分的封装壳层，使该策略广泛适用于包括生物医学诊断、催化反应机制研究等多种分子系统的SM-SERS检测。该研究成果以“限域增强拉曼光谱”（Confined Enhanced Raman Spectroscopy）为题2023年12月13日发表在国际权威期刊《纳米快报》（Nano Letters）上。西安交通大学生命科学与技术学院为本工作第一作者及通讯作者单位，该研究得到了厦门大学化学化工学院李剑锋教授及南京大学化学与化工学院龙亿涛教授的帮助与支持。以上工作得到了国家自然科学基金、西安交通大学创新团队项目支持。论文链接：https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/acs.nanolett.3c03734研究团队主页链接：http://gr.xjtu.edu.cn/web/jxfang

p　　美国贸易代表办公室周二宣布，将从8月23日起，对160亿美元中国输美产品加征25%的关税。这是自7月6日，美方对340亿美元中国输美产品加征关税之后，打响的贸易战第二枪。中国商务部发言人8日发表谈话，谴责美方的做法“又一次将国内法凌驾于国际法之上”“十分无理”，中方决定对160亿美元自美进口产品加征25%的关税，并与美方同步实施。/pp　　美方要开这第二枪早在意料之中，中方自然是兵来将挡水来土掩。不过，有几个新的情况值得注意：/pp　　第一，美方最初的清单涉及284种产品，但这次公布是279种，删除了五类产品，因为发现如果对它们加征关税，会对美方造成“严重的经济损失”。这说明，美方想找到仅打击中方而不伤及自身的靶子，越来越难了。/pp　　第二，这次消息一公布，马上遭到美国相关产业的明确反对。美国半导体行业协会总裁兼执行长纽佛在声明中说：“我们已经以最强烈的措辞向政府表明，对从中国进口的半导体征收关税将损害美国的芯片制造商，而不是中国。”美国农民本是特朗普的票仓，但越来越多的农民感觉“遭到背叛”，美国大豆协会的推特页面，几乎每天都是反对贸易战的推文。/pp　　第三，根据美中经济与安全审查委员会公布的最新数据，美对华贸易逆差今年上半年持续扩大，突破1857亿美元，较去年同期增长9%。这也说明美国对华发起贸易战，不能解决贸易逆差问题。/pp　　不过160亿美元商品清单公布，中美贸易战对科学仪器行业的影响又增添一笔。据统计，公布的160亿美元征税清单中囊括了温度计、湿度计、气体分析仪等11项仪器仪表。详情如下：/pp　　9025.19.40高温计，不与其他仪器结合使用/pp　　9025.19.80温度计，用于直接读数，不与其他仪器结合使用，液体温度计/pp　　9025.80.10电气：比重计& 浮动仪器，湿度计等等 含或不含温度计，高温计和气压计/pp　　9027.10.20气体或烟雾分析仪器/pp　　9028.10.00供气或生产仪表，包括其校准仪表/pp　　9028.20.00液体供应或生产仪表，包括其校准仪表/pp　　9028.30.00电力供应或生产仪表，包括其校准仪表/pp　　9030.31.00用于测量或检查电压，电流，电阻或电流的万用表/pp　　9030.32.00万用表，带录音设备/pp　　9030.84.00用于测量，检查或检测电量的仪器和设备或电离辐射，带录音设备/pp　　9030.89.01用于测量，检查或检测电量的仪器和设备或电离辐射，没有记录设备/pp　　span style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "a href="http://img1.17img.cn/17img/files/201808/ueattachment/98ab0811-7161-4461-962d-1a3061c6d21e.pdf" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "加征25%关税的160亿美元中国产品清单.pdf/a/span/p

近期，国际权威化学评述期刊——美国化学会Chemical Reviews发表了中科院烟台海岸带研究所以陈令新研究员为核心的“环境微分析与监测”创新团队，关于表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering，SERS)技术的评述文章——SERS Tags: Novel Optical Nanoprobes for Bioanalysis(Y.Q. Wang, B. Yan, L.X. Chen*, Chem. Rev., 2013, 113 (3), 1391–1428)。Chemical Reviews是国际化学一级学科顶级期刊，影响因子40.197(2011年)。　　文章介绍了表面增强拉曼散射“标签”(SERS tags)这一纳米光学生物分析探针的最新进展。近年来，SERS分析探针和相关光谱分析技术在生物分析检测领域展现了巨大的应用潜力，并以其能够解决广泛的生物化学问题成为生物化学研究的重要工具。SERS分析探针是一类由贵金属材料、拉曼报告分子共同组成的新型纳米光学探针，具有灵敏度高、光谱指纹特性强和高通量标记的优点。文中总结了基于多种形貌的金、银纳米材料SERS探针的制备方法和光学特性，较为全面地阐述了其在分子检测、细菌和细胞成像、组织诊断以及活体动物成像等多层次的化学和生物学应用 同时进一步探讨了该技术面临的挑战及未来的前景，如提高单颗粒信号的重现性、发展多功能复合检测平台以及探针的生物相容性研究等。该文对从事SERS领域的研究人员具有一定的参考价值。　　烟台海岸带所“环境微分析与监测”创新团队主要从事环境化学监测方面的研究与技术研发工作，致力于以典型污染物(无机离子、有机分子、病原体和生物体内活性物质等)为研究对象，利用生物/纳米材料和光、电、磁、声等分析探测技术，研发分析监测新原理、方法与仪器，特别注重发展基于紫外可见光谱、荧光光谱和拉曼光谱等相关光谱分析技术。在国家自然科学基金、中科院“百人计划”等项目资助下，在基于新型分子印迹材料“复杂基质样品前处理-色谱分离分析”、“纳米生物分析体系的构建”等方面开展研究，取得了一系列创新性研究成果。为解决复杂基质样品分析的技术难题，为发展选择性好、灵敏度高和简单快速的新型纳米光学传感体系提供了新思路。烟台海岸带所在Chemical Reviews发表表面增强拉曼散射专题评述

微塑料通常被定义为尺寸小于5 mm的塑料碎片，在海洋、陆地、淡水系统中均有所发现，对环境安全和生物健康均有一定程度的影响。更令人担忧的是，微塑料通过机械磨损、光降解和生物降解等作用会进一步分解，形成尺寸更小的微塑料甚至是纳米塑料。它们的危害可能更大，因为它们可以穿过生物膜并容易在不同组织间转移，如果吸入空气中的微纳塑料甚至可以穿过肺组织。据已有的研究显示，应用在微塑料检测的传统技术仅能检测到10 μm 左右的大小，远远不能满足当前和未来研究的需要。因此，迫切需要开发适用于小尺寸微纳塑料的检测新方法。表面增强拉曼光谱（SERS）技术是一种强有力的基于拉曼光谱的原位分析技术。一般来说，分子的拉曼效应很弱。然而，当这些分子被吸附在贵金属（例如金和银）的粗糙表面时，分子的拉曼效应会大大提高。甚至可以在单分子水平上获得高灵敏度。在我们之前的研究工作中，首次报道利用SERS技术实现了环境纳米塑料的检测（EST, 2020, 54(24): 15594）。但是，采用的商业化Klarite基底的高昂成本使其不适宜广泛大规模的应用。因此，本研究利用一种低成本的具有大量有序的V型纳米孔阵列的阳极氧化铝（AAO）模板，通过磁控溅射或离子溅射将金纳米粒子沉积在模板上，开发得到用于小尺寸微纳塑料检测的 SERS 基底（AuNPs@V-shaped AAO SERS substrate）。由于AAO模板中纳米孔阵列特殊的V型结构以及有序规则的排列，使得AuNPs@V-shaped AAO SERS基底可以提供大量“热点”和额外的体积增强拉曼效应，在检测微塑料时表现出高 SERS 灵敏度。图1 摘要图本研究首先使用不同尺寸（1 μm、2 μm和5 μm）的聚苯乙烯（PS）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）两种标准样品在AuNPs@V-shaped AAO SERS基底和硅基底上进行检测，并计算相应的增强因子（图2、图3）。结果显示，单个PS和PMMA两种颗粒在硅基底上均不能检测到1 μm的尺寸大小，且其他尺寸的拉曼信号强度也相对较弱。而在AuNPs@V-shaped AAO SERS基底上，在相同的检测条件下，各尺寸的单个PS和PMMA颗粒的拉曼信号强度大大增强，且1 μm的PS和2 μm的PMMA都有拉曼信号检出。增强因子的计算结果显示，使用AuNPs@V-shaped AAO SERS基底检测单个微塑料颗粒可获得最大20倍的增强效果。此外，通过比较磁控溅射和离子溅射两种沉积方式所分别形成的基底检测微塑料的拉曼光谱结果和增强因子计算结果，我们可以得出磁控溅射所形成的基底具有更好的检测性能。这个结果可以联系到SERS基底的扫描电镜表征结果（图4）进行解释，磁控溅射所形成的金纳米层更加细腻平整，而离子溅射所形成的金纳米层出现了一定的团聚，导致形貌结构较为粗糙，因此信号强度有所减弱。图2：PS的拉曼检测。（a）不同尺寸的单个PS颗粒在硅基底上的拉曼光谱；（b）显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在硅基底上的形态分布；（c）不同尺寸的单个PS颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱；（d）不同尺寸的单个PS颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱；（e）显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的形态分布；（f）显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的形态分布；（g）增强因子的箱线图。图3：PMMA的拉曼检测。（a）不同尺寸的单个PMMA颗粒在硅基底上的拉曼光谱；（b）显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在硅基底上的形态分布；（c）不同尺寸的单个PMMA颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱；（d）不同尺寸的单个PMMA颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱；（e）显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的形态分布；（f）显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的形态分布；（g）增强因子的箱线图。图4：AAO模板和SERS基底的扫描电镜表征。（a）空白的AAO模板；（b）经过离子溅射形成的SERS基底；（c）经过磁控溅射形成的SERS基底；（d）（e）微塑料标准样品在基底上的形态分布。之后，本研究采集了雨水作为大气样品，对基底检测实际样品的能力进行了测试。采集到的雨水样品经过过滤、消解等前处理后，被滴加在基底上进行后续的拉曼检测，获得若干疑似微塑料的拉曼光谱。通过将这些采集到的拉曼光谱与标准微塑料样品的拉曼光谱进行比对，找到了雨水样品中所含有的微纳塑料颗粒，证实了大气中微塑料颗粒的存在以及基底检测实际样品的能力。图5：雨水样品的检测。（a）在基底上发现的疑似微塑料颗粒，尺寸约为2 μm × 2 μm；（b）疑似微塑料颗粒的拉曼光谱。该研究了提出了一种新型的适用于环境微纳塑料检测的低成本SERS基底，具备热点均一、增强效果好的优点，有望推广到环境各介质中微纳塑料的检测，为尺寸更小的纳米塑料检测分析提供了新方法。

微流体合成作为一种绿色的合成方法，进一步实现了最小消耗、最少污染以及按需精准合成的目标。高通量液滴阵列合成平台不仅可以实现多种材料的批量绿色合成，还可以通过多个并行的微液滴反应器完成多合成参数的分析和优化。然而，微流体合成系统也面临一些挑战。特别是在这种微系统中如何实现多种反应物的快速和可控混合。不均匀混合会影响材料的成核、生长，进而影响材料的形貌及其一系列性质。将超声波与微流体合成系统相结合，可以实现多种反应物的快速高效的混合。由于更快的传质过程，集成化的合成系统有助于实现材料形貌的精确调控，同时具有消耗少、污染小、易于调节、效率高等优势。最近，超声辅助微流体系统的材料合成的研究大多停留在单组分材料形貌或者尺寸分布等方面。然而通过成本和污染更低的集成化平台进行自动化复合材料合成和高通量性能筛选的报道较少，特别是将贵金属纳米粒子与金属有机框架材料相结合。高效准确地负载可以显著降低应用成本，同时可以有效避免纯纳米粒子的自团聚和氧化，从而显著提高稳定性，进一步扩大应用范围。深圳大学张学记、许太林团队报道了一种将超声与高通量液滴阵列相结合的微流体合成平台实现了绿色、低成本、高通量的多种类型复合材料制备及其拉曼增强性能筛选。集成超声模块可以很好地解决液滴合成系统中的快速微混合的问题，而且可以加速材料的形成并提高Cu-MOF对多种贵金属纳米粒子的封装效果。上述制备的多种复合材料的拉曼增强性能可以一次性地通过微柱基阵列进行高通量、低消耗和低污染的筛选和评估。该平台未来有潜力可以通过与机器人平台和人工智能技术相结合扩展到多个应用领域。图1 集成化微阵列系统复合材料合成与拉曼增强性能筛选示意图图2 探究超声对材料形成速度及形貌的影响。A图是没有超声存在的情况下，记录了Cu-MOF的生长情况；B图是存在超声的情况下，记录了Cu-MOF的生长速度；C图是存在超声的情况下，AgNPs@Cu-MOF的生长情况分析。D-F分别对应三种材料在不同时间点下沉淀物颜色分析。G-I分别对应最后沉淀物的SEM结果及其产物照片。图3 材料表征及超声对封装效果的探究。A-C分别是AuNPs，AgNPs和PtNPs纳米颗粒的TEM表征。D-F是AuNPs@Cu-MOF的TEM，元素分布及其紫外表征。G-I是AgNPs@Cu-MOF的TEM，元素分布及其紫外表征。J-L是PtNPs@Cu-MOF的TEM，元素分布及其紫外表征。M-O对比了有无超声的情况下，相同面积内Cu-MOF对不同纳米颗粒封装数量的统计对比结果。图4 超声存在下，材料生长演化过程示意图及其时间序列TEM图像。B1-B3是Cu-MOF；C1-C3是AuNPs@Cu-MOF；D1-D3是AgNPs@Cu-MOF；E1-E3是PtNPs@Cu-MOF。图5 材料吸收性能考察以及多类型材料的拉曼增强性能的评估和筛选

安徽理工大学力学与光电物理学院青年教师蓝雷雷与东南大学物理学院邱腾课题组合作，制备出两种类型的二维碳化钒（V4C3和V2C）MXenes材料，并证明这种材料可以作为性能优异的表面增强拉曼散射（SERS）平台，其中V4C3作为SERS活性材料首次报道。相关研究成果发表于《美国化学会-应用材料与界面》。柔性二维碳化钒MXene基滤膜的SERS增强效果示意图 安徽理工大学供图表面增强拉曼散射作为一种具有高灵敏度、分子指纹识别和快速无损测量的表面光谱分析技术，将检测灵敏度提升了百万倍以上，已广泛应用于生命科学、物理、化学、材料学、地质学、考古和艺术品鉴定等领域。“比如将SERS技术应用于患者呼出物、血清液、脱氧核糖核酸的检测，为早期患者的疾病诊断提供一种有力分析手段；应用于海洋微塑料、大气有毒有害气体、水体有机污染物和土壤重金属的微量检测，实现对环境中有害物质的监测；还可实现对危害公共安全的爆炸物质和疑似吸毒人员体液毛发中含毒品物质的快检。” 蓝雷雷向《中国科学报》介绍。近年来，一些MXenes材料表现出相当强的SERS活性，为SERS活性材料发展开辟了新前景。但其瓶颈在于灵敏度不足，无法满足实际应用需求。因此，将MXene材料的灵敏度推向更高水平仍然具有挑战性。此次研究中，蓝雷雷等提出了一种新的增强策略，通过结合二维裁剪和分子富集来设计高灵敏度的柔性MXene基SERS衬底，成功制备出两种类型的二维碳化钒MXenes材料。“我们研究发现，与块状MXene材料相比，二维裁剪赋予碳化钒MXenes费米能级附近更为丰富的态密度，促进了光致诱导电荷转移，增加了多达2个数量级的检测灵敏度。”蓝雷雷说。进一步，研究人员采用了一种分子富集方法，实现了2分钟内超快速分子富集、超高分子截留率和更低的检测限，从而获得了超灵敏的SERS检测。蓝雷雷说，“这项研究有助于设计和开发出高性能的新型MXene基SERS基底，可用于食品安全、疾病诊断、反恐搜爆、毒品稽查、环境监测和病毒检测等领域。”审稿人认为：作者将二维裁剪策略与分子富集效应相结合，这是一项有趣的研究工作，新型碳化钒基底的SERS增强效果显著，其中V4C3作为SERS基底在这之前未曾报道过。通过简单抽滤的分析物富集概念为实现超灵敏的SERS检测提供了一种有效的策略。相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acsami.2c10800

为了更加合理地设计高性能的多相催化剂，科学家们不再满足于整体催化机理的研究，他们需要从原子、分子水平来了解单个活性位点的电子结构与催化性能之间的关系。近些年来，扫描探针显微镜与拉曼光谱联用的针尖增强拉曼光谱(Tip-Enhanced Raman Spectroscopy，TERS)，可以同时提供表面形貌与拉曼光谱信息，并可达到亚纳米级的空间分辨率，这使得科学家们可以在纳米尺度甚至原子尺度来表征催化剂表面结构与性质之间的关系。TERS装置图及原理。图片来源：Nature Nanotech.　　日前，厦门大学任斌教授(点击查看介绍)团队采用TERS技术成功地以3 nm的空间分辨率对Pd/Au(111)双金属催化剂表面进行成像，得到了该催化剂表面不同位点电子结构与催化活性之间的关系。相关成果已发表于Nature Nanotechnology杂志，共同第一作者是钟锦辉博士和金曦。(Probing the electronic and catalytic properties of a bimetallic surface with 3 nm resolution. Nature Nanotech., 2016, DOI:10.1038/NNANO.2016.241)。任斌教授。图片来源：厦门大学　　在TERS中，由Au或Ag组成的尖端由扫描探针装置控制，以亚纳米的精度在样品表面进行扫描。当尖端金属被激光激发而产生局部表面等离子共振效应时，在探针与样品表面之间会产生强烈的电磁场，由此所得样品的拉曼信号会被大幅增强。本工作中，研究人员采用电化学欠电位沉积法在Au(111)单晶表面沉积单原子的Pd层，再以异腈苯(phenyl isocyanide，PIC)为拉曼探针分子(异腈苯被催化氧化成异氰酸苯酯)，通过TERS技术获得不同位点处的电子性质与催化性质，从而来研究两者间的内在联系。　　本研究TERS示意图。图片来源：Nature Nanotech.　　研究人员通过控制Pd单层的覆盖量，可以使Au(111)表面进行完全单层覆盖(full monolayer coverage)与80%单层覆盖(0.8 monolayer coverage)，分别标记为PdML/Au(111)和Pd0.8ML/Au(111)，由扫描隧道显微镜(STM)图像可以看出，Pd0.8ML/Au(111)表面由连续性的Pd单层以及Au空穴组成。　　Au(111)、PdML/Au(111)以及Pd0.8ML/Au(111)的STM图像。图片来源：Nature Nanotech.　　接着，研究人员进一步对Pd0.8ML/Au(111)表面进行TERS表征，并惊喜地发现发现台阶边缘处(step edge)的TERS信号相比于平台处(terrace)更强，这可以通过台阶边缘处有效曲率半径减少引起的避雷针效应，以及电荷累积产生的等离子效应来解释。借助于台阶边缘处TERS信号的增强，空间分辨率能够提升到3 nm。在催化剂不同位点处的拉曼信号。图片来源：Nature Nanotech.　　此外，研究人员还发现，与吸附在Pd平台处的异腈苯分子相比，吸附在Pd台阶边缘处的分子N≡ C键削弱，振动频率降低，更容易发生氧化。对此结果，研究人员采用理论计算进行了验证。计算结果表明，与平台处相比，台阶边缘处的金属与异腈苯分子之间有着更强的d-π *反馈作用，这极大削弱了N≡ C键，因而使得台阶边缘处的催化活性更高。　　理论计算比较不同位点处的态密度(DOS)。图片来源：Nature Nanotech.　　来自美国西北大学(Northwestern University)的Guillaume Goubert教授和Richard Van Duyne教授在同期Nature Nanotechnology 撰写了题为“Raman Spectroscopy: Tipping point”的评论，认为此项成果证明了“TERS可以在原子水平解析催化剂表面的结构与活性关系”，有望发展成为“多相催化的一种主要分析技术”。同时他们也提到了未来TERS发展所面临的挑战，“科学家还需要努力提高TERS对基底及吸附物的普适性，即不限于Au或Ag金属以及芳环大分子。”

近日，雷尼绍（上海）贸易有限公司在位于上海市闸北区市北高新技术服务业园区内、建筑面积超过3200平方米的雷尼绍总部新址内成立了拉曼演示实验室。新实验室办公环境整洁优雅，实验室内部为温度、湿度可控制的超净间，安放了一台自动化程度最高的科研级inVia Reflex显微拉曼光谱仪。这是继北京演示实验室后，中国地区成立的第二个拉曼演示实验室。 上海拉曼演示实验室 “雷尼绍拉曼光谱产品部门在过去的20多年里不断致力于新技术的开发与创新，引领拉曼光谱行业不断前行。雷尼绍产品被广泛应用于各类科研及应用领域，例如物理学和化学、地质科学与宝石学、材料科学、刑侦科学、艺术品与文物鉴定、生物医药、半导体材料、生命科学等。”雷尼绍（上海）贸易有限公司拉曼部门总经理王峥说，“目前，雷尼绍分别在北京和上海设有拉曼演示实验室，这意味着国内各地区用户将获得更周到便捷的服务及更优质的售后支持。我们将继续在拓展拉曼应用领域及提升服务质量上投入新的力量，以达到由本地工程师提供国际化水准服务的目标。” 雷尼绍将以此次上海演示实验室的成立为契机，秉承积极进取的精神，为中国拉曼光谱的科研和分析检测市场就近提供更大力度的支持和更高水平的服务。 inVia共焦显微拉曼光谱仪 雷尼绍inVia共焦显微拉曼光谱仪一经推出，便成为世界上最受欢迎的科研拉曼系统。inVia显微拉曼系统具有公认的高性能和极强的灵活性，在此基础上还提高了操作的简易性。 访问www.renishaw.com.cn中的“拉曼光谱”部分，了解inVia共焦显微拉曼光谱仪的性能、关键技术和应用等方面的详细信息。

01导读拉曼光谱和红外光谱是 最 重 要 的分析化学方法之一，可提供待测体系的化学键等关键结构信息。然而，它们应用于材料和生物体系的表面化学分析时，常面临着灵敏度偏低的瓶颈。四十余年来，人们持续致力于突破该瓶颈，推动相关技术的应用和产业化。近日，厦门大学田中群教授课题组回顾了拉曼和红外光谱技术的发展历程，系统性论述了表面增强拉曼散射光谱和表面增强红外吸收光谱的三种物理机制：等离激元效应、避雷针效应和耦合效应。从拉曼和红外光谱的基本原理和实际案例出发，提出了进一步提高拉曼和红外光谱的表面检测灵敏度的策略，即宏观光学系统与微纳光学衬底之间多尺度耦合，最 后讨论了将宏观光学-微纳衬底间的高效耦合拓展到亚纳米分子尺度的可能性，展望了更多种形式的多尺度光耦合策略。图1 SERS和SEIRA光谱灵敏度提高的策略与实践：从微纳结构衬底设计到光学设计。02研究背景拉曼光谱和红外光谱技术的里程碑式进展如图2所示，时间轴上、下分别为拉曼光谱和红外光谱技术。从发展历程可见：（1）1800-1974年主要集中在基本测试仪器和方法，从无到有地建立拉曼和红外及其衍生光谱技术；（2）1974-2010年则在已有测量仪器基础上，从无到有建立起表面增强拉曼和表面增强红外光谱方法；（3）1997年至今的表面增强拉曼和表面增强红外光谱逐渐提升为单分子水平。由此可见拉曼和红外光谱技术的灵敏度在不断提升，而其蕴含的发展驱动力是由痕量甚至是单分子水平待测样品的实际需求所诱发的。如何提升拉曼和红外光谱的检测灵敏度，是具有 重 大 挑战性的科学问题和技术难题。图2 拉曼光谱、红外光谱、及其衍生技术的的里程碑式进展节点，时间轴上、下部分别为拉曼和红外光谱技术。2.1 SERS和SEIRA的增强机理表面增强拉曼光谱（SERS）和表面增强红外吸收光谱（SEIRA）主要基于电磁场增强机制。SERS和SEIRA电磁场理论的核心在于借助光和金、银等纳米结构的相互作用，增强纳米结构表面狭小区域内的光电场（也称近场）。该狭小区域也称为“热点”。处于热点中的待测分子的光散射和光吸收截面都被增强，如图3所示。图3 SERS和SEIRA的电磁场增强原理。a是分子的Raman散射及拉曼光谱。b是吸附于金属纳米球表面分子的SERS的两步增强机理。c是SERS光谱的数据处理。d是分子的红外吸收及红外光谱。e是吸附于金属纳米棒表面分子的SEIRA的一步增强机理。f是SEIRA谱的数据处理。热点内的局域电场的强度与分子的光吸收/散射效率直接相关。提高SERS和SEIRA增强衬底表面热点内局域电场强度是SERS和SEIRA技术发展的关键难题。SERS和SEIRA增强衬底可划分为非耦合型增强衬底和耦合型增强衬底两大类。非耦合型增强衬底，如单个纳米粒子、金属膜以及非金属表面的金属探针等，通常只支持局域表面等离激元、传播表面等离激元和避雷针效应中的一种机制。非耦合增强衬底的局域场增强因子较小，通常小于5个数量级，是研究局域场耦合的模型结构。耦合型增强衬底，特别是具有纳米间隙或者纳米尖端结构的增强衬底，分子拉曼散射和红外吸收信号会得到显著增强，检测灵敏度可达单分子水平。典型的耦合型增强衬底结构有纳米颗粒-纳米颗粒二聚体（dimer）、寡聚体结构（oligomer）、阵列结构（array）、蝴蝶结（bow-tie）结构，和金（或银）扫描探针-金（或银）衬底耦合结构等，如图4所示。图4 SERS和SEIRA典型结构。a-f为SERS衬底结构，g-i为SEIRA衬底结构。其中a和g为局域表面等离激元纳米结构，c和i为传播型表面等离激元纳米结构，e为支持避雷针效应的针尖纳米结构。b、d、f、h和i为不同形式的等离激元耦合纳米结构衬底。除了提高衬底的局域电场强度，SERS衬底在应用中还存在衬底普适性低和信号重现性不足的难题。壳层隔绝纳米颗粒增强拉曼光谱（SHINERS）是克服这一难题的强有力的创新方法，在材料表面化学分析中已发挥出独特的技术优势和巨大的实际应用效能。SHINERS技术的关键是制备超薄介质壳层包覆的金（或银）核的核壳结构纳米颗粒，其中壳层材质如SiO2、Al2O3等具有绝缘性和化学惰性，既避免了分子吸附于金（或银）核表面产生干扰信号，又减小了纳米颗粒和待测衬底发生烧融的概率，提升了体系稳定性。借助SHINERS中金（或银）核与待测金属材料衬底的耦合作用，金属衬底上吸附分子的拉曼信号得到显著放大，例如，实现了对不同晶面Au、Pt等金属单晶上痕量电催化中间产物的识别，为揭示相关电催化反应的路径和机制提供了关键证据（图5）。图5 用于表面分析的SHINERS技术。a 衬底表面的SHINERS粒子示意图。b 吸附在Au(111)、Au(100)和Au(110)表面的吡啶分子的SHINERS光谱。c SHINERS实验示意图。电磁场强度由颜色代表，红色（强）和蓝色（弱）。d SHINERS粒子的TEM成像和Pt衬底表面的3D-FDTD模拟。e 在氧气饱和的0.1 M HClO4中的ORR过程三个旋转环盘Pt单晶电极上的极化曲线。转速为1600转/分，扫描速率50 mV/s。坐标轴j和E分别代表电流密度和电极势。f 变电位条件下Pt(111)电极表面的ORR测试的EC-SHINERS光谱。类似壳层隔绝技术的核-壳结构构筑策略也适用于SEIRA技术。由金壳层和介质内核构筑的阵列SEIRA增强衬底不仅在近红外区有等离激元响应，在中红外区也显示出宽光谱共振响应。如图6所示，位于近红外区域的等离激元响应源自于单个纳米壳结构的多极等离激元共振，而位于中红外区域的宽谱响应带则源自多粒子结构的偶极共振耦合。耦合纳米结构是提高SERS和SEIRA衬底表面增强性能的有效方式，通过耦合效应可将衬底拓展为SERS和SEIRA同时响应的衬底。图6 多个纳米粒子耦合同时用于SERS和SEIRA虽然基于上述耦合纳米结构的SERS和SEIRA增强衬底可有效提高拉曼和红外光谱的检测灵敏度，要实现超高灵敏的SERS和SEIRA测量尚有一定难度。成功的研究报道往往集中于拉曼散射或红外吸收截面较大的少数分子体系，其增强衬底结构在实际应用中尚面临一些困难。特别是如何使应用面最广的SERS或SEIRA衬底，如单个SHINERS粒子、TERS探针、单根SEIRA棒和nanoIR探针，也具备超高检测灵敏度，即使面对散射或吸收截面较小的分子仍可获得有效的检测信号。这一问题仍充满挑战。因此，进一步针对特定的微纳衬底而优化设计的宏观光学系统的研究成为迈上更高灵敏度这一新台阶的关键。2.2 基于维纳结构衬底的宏观光学设计SERS信号与多重因素有关，其强度具体可用下式表示：我们可以参考SERS的强度公式将SEIRA的强度表示如下：GSERS和GSEIRA分别表示衬底通过等离激元和避雷针效应造成的局域场增强。上述公式清楚表明，SERS和SEIRA的强度不仅与微纳衬底的增强因子有关，也与仪器的参数，如光耦合效率Ω、检测器效率Q、色散系统的通量Tm和光学系统的透过率T0直接相关。虽然在Raman和IR发展的历程中，针对光学系统的研究从未停止，但聚焦在光学系统和微纳衬底之间的耦合效率的研究还很少。耦合效率Ω可进一步展开为其中Ωe表示激发光的空间角集中程度、Sexci表示微纳衬底的定向激发性质、Me-e则表示激发光和衬底之间的匹配程度。Ωc表示收集系统的定向收集能力、Sscat表示微纳衬底的定向辐射属性、Mc-s则表示Ωc和Sscat之间的匹配程度。上述三个公式清晰地描述了宏观光学系统和微纳衬底之间匹配程度对获得超灵敏SERS和SEIRA光谱的重要意义。图7为SERS和SEIRA中传统的耦合光学设计，和考虑衬底与光学系统匹配后的耦合光学设计。与传统方式相比，后者可在微纳衬底表面激发出更强的热点，获得更灵敏的SERS和SEIRA检测效果。图7 SERS和SEIRA中的光学设计。a 传统的激发和收集光锥。b 抛物面反射式聚焦镜。c 折射式物镜。d 反射式物镜。e SERS和SEIRA中精细设计的激发和收集空心光锥。f 基于棱镜和波导结构的激发光学。g 基于棱镜的折射式空心光锥透镜。h 基于棱镜的反射式空心光锥物镜。角度激发。通过ATR棱镜定向激发SERS和SEIRA衬底获得更高检测灵敏度是最常见的设计宏观光学增强微纳光学衬底的例子。如图8中所示，在二氧化硅半球柱面镜上蒸镀一层Ag膜，扫描激发光角度，在很窄的角度范围内可观察到表面等离激元效应。在该角度下收集纳米粒子构成的SERS衬底的拉曼散射信号，其光谱增强性能与金属膜表面相比可提高2-3个数量级。而在SEIRA中， ZnSe半球柱面镜表面的金岛状膜衬底的SEIRA增强性能也强烈依赖激发光的入射角度。70°下激发获得的SEIRA强度比20°时高6倍。更多的基于波导结构激发SERS和SEIRA的研究也证明了将激发光能量集中在某一窄角度范围内，可进一步提高衬底的SERS和SEIRA性能。图8 基于ATR棱镜结构定向激发SERS和SEIRA。a-c 在SERS中通过半球柱面镜激发金属膜表面SPR，进而激发单粒子SERS。d-f 在SEIRA中通过半球柱面镜激发金岛膜SEIRA。定向辐射收集。定向辐射收集主要体现在SERS衬底表面。SERS衬底作为天线，它接收远场光并在近场区域产生电磁场“热点”，从而激发“热点”内的分子。分子辐射的拉曼信号再次激发SERS衬底并辐射至远场。研究表明远场辐射的SERS信号表现出强烈的定向辐射属性。如图9所示，二聚体和三聚体的SERS远场辐射信号集中在很窄的空间角度范围内，而该空间角度甚至超过了显微物镜的收集角度范围，导致大量信号无法被测量。该实验结果证明宏观光学系统设计在提高SERS信号收集效率方面是非常必要的。图9 二聚体和三聚体表面SERS信号的远场辐射特征兼顾角度激发和定向辐射收集的光学设计。角度激发可提高SERS与SEIRA的激发效率，定向辐射收集可提高SERS的收集效率。2017年报道的一种消色差的固体浸没透镜结构做到了两者兼顾。如图10所示，通过该物镜结构，激发光能量可集中在很窄的角度范围内，有效提高激发光与SPR效应之间的能量耦合效率，因此在SPR角度附近SERS信号才最强。同时该物镜的数值孔径高达1.65，可有效收集远场辐射的SERS信号。该物镜不仅支持Kretschmann结构，也支持Otto结构，数值分析结果表明在不同衬底材料表面散射的SERS信号均具有定向辐射特征，与一般的线性偏振相比，热点的局域场增强更高。图10 基于消色差固体浸没透镜光学设计兼顾角度激发和定向辐射。a-d KR-SPR-SERS结构光学设计及其角度激发和定向辐射性能的表征。e-j Otto-SPR-SERS结构光学设计及其角度激发和定向辐射性能的表征。光纤高效激发和收集耦合TERS。另一种兼顾激发和收集效率的设计是光纤耦合结构的TERS装置。在该装置结构中，银纳米线TERS探针组装在锥状光纤表面。线偏振激发光在光纤中传播的波导模式会在不同的空间位置与银纳米线探针的两个SPP模式TM0和HE1耦合。通过光纤角度和长度的优化设计，提高远场光与TM0模式的能量耦合效率，优化后的远、近场的耦合效率可达70%。考虑到TERS的两步耦合过程，总体的远、近场光耦合效率可达50%，即使在最简单的TERS装置上也可实现碳纳米管表面1 nm空间分辨率的化学光谱采集。图11 a 波导模式LP01和银纳米线探针的TM0和HE1模式之间的耦合示意图。b 通过TM0模式的近场和远场耦合。c TERS探针和光纤的SEM图。d 碳纳米管样品的形貌。e 沿着d中白色虚线的TERS强度分布。f d中虚线上A、B和C位置处的TERS光谱。光学设计拓展nanoIR和TERS的适用环境。近几年先后报道的液体环境纳米红外光谱技术均通过底部ATR光学结构激发实现。电化学TERS技术的一大难题是TERS的激发和收集光路路径上光传播介质发生了变化，造成常规TERS测量技术的不直接适用。如何在有限的空间内实现TERS光路与电化学池的有效光学耦合是一个关键的技术问题。如图12所示，在该设计中，电化学池被改造成由透明窗片、倾斜样品区以及电化学功能模块构成的结构。这一结构有效抑制了光路畸变对TERS测量的影响，由此成功获得了电化学反应前后的少量反应物和产物的TERS光谱。图12 电化学TERS技术。a 在电化学池中增加光学窗片，并减小与激发和收集物镜的距离实现的电化学TERS装置结构。b-c 溶液中TERS探针的局域电场分布。d 电化学反应过程中不同位置的TERS光谱。e 反应物和产物的空间分布。f 不同样品偏压下的产物。03总结与展望SERS和SEIRA分别显著提升了拉曼光谱和红外光谱的检测灵敏度，近二十年来，随着微纳光学技术的逐步发展，高性能的增强衬底不断问世。尽管目前对宏观光学系统与微纳衬底之间多尺度耦合效率的研究还较少，在可预见的将来，该问题终将被解决，这将使得应用面最广的球形纳米颗粒的光谱增强性能也有机会进一步实现数量级的提升。除了兼顾宏观和微纳光学的耦合设计，近年来基于原子尺度的避雷针效应与等离激元结合也实现了一系列的突破，如利用TERS技术实现了单分子、甚至单个化学键的成像。然而，可检测的分子体系仍限制于少量的分子种类。这就要求在提高宏观光学到微纳光学的耦合效率的同时，也要提高从微纳光学到原子尺度光学的能量耦合效率。这一问题的解决将不仅对TERS，对Nano IR的发展也不至关重要。在实际应用中，SERS和SEIRA的环境普适性也是一个重要的指标。特别是在TERS和NanoIR技术中，发展适配如能源化学中的多相界面体系或生命科学中的液相环境体系等具体应用场景的光学结构设计将具有重大应用意义。文章信息：该研究成果以"Advances of surface-enhanced Raman and IR spectroscopies: from nano/micro-structures to macro-optical design"为题在线发表在Light: Science & Applications。本文 第 一 作者为厦门大学的王海龙博士，共同通讯作者为田中群教授和王海龙博士。合作者包括尤恩铭博士、丁松园教授和印度SRM University- AP的Rajapandiyan Panneerselvam博士。

1月10日上午中共中央、国务院在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。习近平、李克强、王沪宁、韩正等党和国家领导人出席大会并为获奖代表颁奖。习近平总书记为最高奖获得者颁奖。　　由我司首席科学家田中群院士领衔，厦门大学任斌教授、李剑锋教授、吴德印教授，及我司技术总监刘国坤副教授等专家共同研究的“电化学表面增强拉曼光谱学研究”项目获国家自然科学二等奖。任斌、刘国坤作为获奖代表参加奖励大会。　　　　表面增强拉曼光谱(SERS)是基于表面等离激元共振(SPR)效应且具超高表面检测灵敏度的分子光谱。21 世纪前，学术界主流观点认为仅有金、银等少数金属的粗糙表面和纳米粒子体系具有SERS效应，因而该技术无法被广泛应用，这导致SERS 研究一度陷入低潮。　　项目团队迎难而上，系统发展非传统SERS 和电化学拉曼光谱实验和理论方法，显著拓展SERS 方法普适性，推进其应用和产业化，取得如下国际领先水平的创新成果：　　1、从实验和理论上系统证实过渡金属体系存在SERS 效应。在具有重大(电)催化应用背景的一系列铂族和铁族等过渡金属体系实现了SERS 效应，证明电磁场增强(特别是避雷针效应)为主要增强机理 发现了紫外光激发的SERS 效应 首次利用EC-SERS 深入研究与电催化过程密切关联的氢等弱拉曼信号分子体系的吸附行为 发展以金为内核、铂等过渡金属为壳层的核壳纳米粒子，实现了更具挑战性的过渡金属电极界面水结构的表征。奠定了我国在国际EC-SERS 领域的长期领先优势，并于2002 年获中国高校科学技术一等奖。　　2、发明壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)新技术，全面突破长期限制SERS 发展的材料和形貌普适性差的瓶颈。应用领域涉及电化学、催化、能源、材料、生命科学等。该技术被国际同行誉为“下一代先进谱学技术”，“开辟了光谱分析的新方向”。该“借力”策略和相关实验技术可被进一步拓展至表面增强荧光和非线性光学等谱学技术。自主研发以SERS 为核心技术的便携式拉曼光谱快检系统，成功实现其在食品和公共安全等领域的实际应用，为2017年厦门金砖会晤等国家级重大事件的食品安全工作提供重要技术支撑。　　普识纳米研发团队将会继续在拉曼领域努力探索，积极研究，贡献出自己的一份力量!　　延伸阅读　　国家自然科学奖是由中华人民共和国国务院设立，由国家科学技术奖励委员会负责的奖项，是中国五个国家科学技术奖之一，授予在基础研究和应用基础研究中，阐明自然现象、特征和规律、做出重大科学发现的公民。

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p　　来自塔塔基础研究所(位于印度孟买)、跨学科科学塔塔基础研究所中心(位于印度海得拉巴)、多伦多大学(位于加拿多伦多)和印度科技大学(位于印度班加罗尔)的科学家们已经利用表面加强的a title="" href="http://www.instrument.com.cn/zc/34.html" target="_self"strong拉曼光谱/strong/a(SERS：Surface-enhanced Raman spectroscopy)在试图钻入细胞的过程中，捕捉到阿尔茨海默氏症分子的有毒形态。这项技术是基于利用脂肪涂层的纳米银粒子和表面增强剂而完成的。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="Alzheimers.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201509/noimg/4ed1f3e0-c0e4-4c6c-9235-4043a2c05c21.jpg"/p　　脂肪薄膜涂层模仿活细胞的外膜，当淀粉& #946 淀粉样蛋白寡聚体试图攻击“细胞膜”时被分光镜探测到了。/pp　　淀粉样& #946 蛋白分子有一个螺旋形状的发夹结构的空间，该项研究主撰稿人Debanjan Bhowmik说，“我们以前也这么设想过，但是我们在发夹结构中发现一个螺旋结构是我们所没有预料到的，现在变成了一个& #946 发夹结构——和人们想象中的经典发夹结构大不相同。这也许造成淀粉& #946 分子束在细胞膜里形成有毒毛孔。/pp　　研究者之一Gilber Walker表示，当淀粉& #946 分子被脂肪层愚弄，并且被粘到细胞膜上时，内部的银使信号增强到可检测水平，然后充当灯塔的角色，揭示胜肽特性。/pp /pp/p/p

近日，中科院合肥物质科学研究院健康所杨良保研究员课题组在表面增强拉曼光谱(SERS)检测方法学开发方面取得新进展。科研团队通过构建多层纳米颗粒膜形成层间天然小于3nm的间隙，利用纳米毛细泵作用自动捕获目标物分子到更小间隙中，实现高灵敏SERS检测。该成果发表在光学领域顶级期刊Advanced Optical Materials上。 　　SERS是一种分子光谱，具有快速、高灵敏和指纹识别的特性。本项研究工作是在课题组前期研究的单层纳米膜热点自动捕获目标物分子的SERS方法(J. Am. Chem. Soc., 2021, 143, 7769？7776)基础上，进一步发展了一种天然小于3纳米的多层层间小间隙主动捕获目标分子的SERS新方法。研究人员通过液-液界面组装方法构建了一个天然的具有1-3纳米层间小间隙和大量热点的三层银纳米颗粒膜结构，有效增加了热点的数量。由于这些较小的间隙产生的纳米泵效应，目标物溶液能够自发的通过纳米间隙向上移动，小间隙主动捕获目标物分子使得目标分子的信号急剧放大，实现灵敏检测(图1)。与传统的干态成膜的SERS方法相比，该方法可以更有效的使目标分子主动进入热点，检测限比干态成膜方法降低2-3个数量级(图2)。该方法提供了一个痕量动态检测平台，并成功应用于精子-卵细胞结合过程的物质变化跟踪(图3)。该成果为目标分子主动运输到最佳热点开辟了新的方法，有望实现对生物系统的物质转化、细胞行为或化学动力学过程研究等方向的超灵敏检测或监测。 　　该工作的第一作者为合肥研究院健康所2019级工程博士秦苗，通讯作者为杨良保研究员。该项研究受到中国科学院科研仪器装备开发项目、国家自然科学基金、安徽省自然科学研究项目等资助。图1 左图为三层膜蒸腾示意图，右图为层间小间隙主动捕获目标分子原理示意图图2 该方法和干态成膜方法检测示意以及检测效果对比图图3 该方法用于监测精子-卵细胞结合过程中的物质变化

p　　日前，厦门大学化学化工学院任斌教授课题组应英国皇家化学会旗下刊物Chemical Society Reviews邀请撰写的综述“Tip-enhanced Raman Spectroscopy for Surfaces and Interfaces”，近期在线发表于Chem. Soc. Rev., 2017, DOI: 10.1039/c7cs00206h。该综述以课题组工作为主，系统地介绍了针尖增强拉曼光谱(TERS)技术在表面和界面研究的应用，并提出了未来挑战与发展方向。/pp　　TERS技术结合了扫描探针显微镜和拉曼光谱技术，可以同时提供表/界面的表面形貌信息和化学指纹信息。由于增强源自金/银针尖的表面等离激元共振和避雷针效应等近场增强效应，使得TERS具有远远超越衍射极限的纳米级空间分辨率和单分子的检测灵敏度。TERS技术可以从纳米尺度和分子水平原位表征和揭示表/界面构效关系，因此在表界面研究中具有巨大的优势。/pp　　任斌教授课题组长期从事针尖增强拉曼光谱相关的研究，近年来基于课题组发展的仪器方法，利用TERS在固气、固液界面和增强机理等方面取得了一系列进展(Nat. Nanotech., 2017, 12, 132–136 Nat. Comm., 2017, 8, 14897 J. Am. Chem. Soc, 2015, 137, 11928–11931)。并于2016年获得国家自然科学基金委重点项目的资助。本文从实验和理论两方面，详细介绍了各类TERS针尖的制备和优化手段，回顾了适用于固气界面、超高真空和固液界面研究的TERS光学设计与构造，着重描述了TERS技术在固气(单分子层到单分子，静态到动态反应)、超高真空(亚纳米级别分辨率)以及固液界面(电化学TERS)的研究和应用。讨论了新近发展起来的TERS理论。最后提出从原位检测、优化针尖提高灵敏度、采用计量学方法和扣除光致发光背景等多方面来提高TERS的研究能力，从而进一步推动TERS技术未来更重要的应用。/pp style="text-align: center "img width="400" height="264" title="201706131058341364.png" style="width: 400px height: 264px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/af2c6ccf-e220-4119-b01c-026fe84e2b6f.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp　　该综述论文的第一作者为王翔博士后，黄声超等博士生参与了撰写。该工作得到国家自然科学基金委(21633005、21621091)、科技部(2016YFA0200601、2013CB933703)及教育部创新团队(IRT13036)的资助。/pp　　论文链接：a href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/CS/C7CS00206H#!divAbstract"http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/CS/C7CS00206H#!divAbstract/a /pp/pp/p

在当前的临床表现中，口腔的粘膜病变需要初次保守治疗和监控。如果病变持续存在，就会用活组织手术检查来进行诊断。一项新的研究表明，可以通过激光拉曼光谱进行早期口腔鳞状细胞癌的实时诊断。作为常见的癌症，口腔鳞状细胞癌不容易被探测到，通常是癌症晚期才被发现。根据汉堡埃彭多夫大学医学中心的研究结果表明，拉曼光谱可以用来实时揭示一个损伤的器官或皮肤是否癌变，这一技术可以减少检测时间和大量的侵入性手术。该研究使用的是位移差分拉曼光谱，科学家使用这一仪器来分析未标记活检样本，该样本有37个患者，共180个检测位置。根据最终的数据模型，从恶性病变区分出口腔鳞状细胞癌，准确率超过88%，并且从健康的组织中进行区分，其准确率超过89%。经过进一步的发展，研究人员说这一办法可以拓展到癌前疾病的分类、不良组织畸变的严重程度分级和区分不同的口腔病变亚型。什么是位移差分拉曼？位移差分拉曼光谱（SERDS），这种技术基于在两个有轻微偏移的激发波长中收集两张不同的光谱，理想情况下对两张谱图进行差分处理，所获得的差分谱中，受激发射谱和噪声背景会完全抵消，剩下的是拉曼光谱与自身平移光谱的差分图像，再通过去噪解卷积算法将拉曼光谱还原出来。奥谱天成ATR3020采用国际领 先的差分拉曼光谱技术，它内置两个相邻波长的激光器，分时产生激发光，对样品进行激发，拉曼信号对激发光波长非常敏感，而荧光信号则不敏感，运用差分技术，从而可以抑制荧光，可直接测量高荧光物质，抗干扰、抗噪声、大幅提高系统整体的检测灵敏度和信噪比，达到滤除干扰峰（如环境光峰、荧光峰等），只保留纯净的拉曼峰，捕捉微小信号差。由于可以较好地去除荧光等各种干扰，ATR3020便携式拉曼光谱仪，在保证对准确性的前提下，还可以降低光源功率的要求，提高整机可靠性和光谱容错纠错能力，通过与SERS技术结合，可以达到PPB级检测能力适合户外作业。