便携式增强拉曼仪

现场快速检测在环境污染物检测、农残检测、安检、疾病早期诊断等领域具有广泛应用。基于增强拉曼光谱的检测技术，具有灵敏度高、检测速度快、指纹识别等优点，倍受关注。近十年来，中国科学院合肥物质科学研究院在这方面取得丰富的技术积累。主要技术指标（或参数）： 　　1、检测下限：多数有机物0.01-1ppm；部分有机物1ppb；离子0.01ppm； 　　2、具有指纹识别能力、现场快速检测； 　　3、可测量液体、固体中的目标物，也可分析固体表面及浅表层物质，例如菜叶上农残和物品表面纳克级别的粉末。 　　应用领域： 　　微量/痕量有机物、离子等的快速灵敏检测： 　　1、 农药残留等有机物检测； 　　2、 环境污染物检测； 　　3、 金属离子、酸根离子的检测。 　　市场前景： 　　具有良好的社会经济价值及应用前景。 　　拟转化的方式（或合作模式）： 　　可采用研究所与企业通过成果转让或技术入股等方式，共同推进该成果的产业化。 　　相关图片：便携式增强拉曼检测设备

文献分享-基于表面增强拉曼光谱的便携式双层过滤装置对多种水源性病原体同时测定一、研究背景近些年来，由感染食源性致病菌所引发的重大安全事件时有发生，不断报道的食品中致病菌的残留问题使得人们对食品中致病菌的检测越发关注，各类致病菌的检测方法也层出不穷。该研究设计了一款带有SERS-Tag作为拉曼信号报告装置的便携式双层过滤设备可以快速识别、分离、浓缩和鉴定湖水中大肠杆菌0157:H7、金黄色葡萄球菌和单核细胞增生李斯特菌等多种水生病原体。每个SERS-Tag(与抗体结合的AuTag @ Ag)均由Au @ Ag纳米颗粒作为拉曼增强底物，吸附的拉曼报告染料(CVa, R6G和MB)产生特征性SERS信号以及特异性的抗体针对目标细菌。该过滤装置对注射器进行了一定的改造，使得其具有上孔过滤膜(孔径为30μm)(拦截膜)和下层过滤膜(孔径为200 nm(浓缩膜)。使用时推动受污染的湖水样品流通过双层过滤设备。在此过程中，沙粒，浮游生物和植物叶片等大物体被截留膜截留，而三种目标病原体可以被浓缩膜捕获并浓缩。从便携式设备上卸下浓缩膜后，通过上海如海光电便携式拉曼光谱仪可以同时对多个目标病原体进行测试。实验方法本文采用上海如海光电生产的SEED3000便携式拉曼光谱仪进行数据采集，通过上海如海光电提供的预处理算法进行光谱预处理。研究内容3.1 研究拉曼光谱和拉曼增强效应要检测多个目标，必须选择一组没有光谱间干扰的拉曼报告分子。由图4.2可知，AuCVa@Ag、AuR6G@Ag、AuMB@Ag信号强度分别比CVa、R6G、MB强的多，表明SERS-Tag具有强大的拉曼增强效果。3.2 浓缩膜的SEM表征为了验证浓缩膜的富集能力，在图4.4中通过SEM对湖水处理前后的浓缩膜进行了表征。在图4.4D中可以看到，许多小型SERS-TagCVa通过抗原抗体识别紧密紧密地分布在大肠杆菌0157:H7的表面上。该表征是有力证据证明该过滤装置可用于分离和浓缩目标病原体。3.3对单种细菌的测定性能调查经过以上研究和表征，我们首先用三种目标病原菌中的一种来测试过滤装置的细菌检测能力。测试结果表明，随着湖水中细菌浓度的增大，被吸附在浓缩上的细菌也越来越多，呈现明显的线性关系，结果如图4.6所示。随着大肠杆菌0157:H7浓度增加，在特征拉曼峰586cm-1、1501cm-1和1614cm-1处，定量检测1×101至1×106cfu的大肠杆菌0157:H7、金黄色葡萄球菌和单核细胞增生李斯特菌呈现较好线性关系，R2分别为0.9929、0.9942、0.9854，表明可以将被污染湖水与空白样品区分开来的最低浓度为1×101 cfu/mL，这足以检测实际生活时水中的水生细菌。3.4 对三种细菌的测定性能调查使用三种细菌共同污染了湖水样品，对污染后样品测试结果如图4.8所示，我们发现仍然可以检测到对应于三种目标细菌的特征性SERS峰。通过跟踪586cm-1、 1501cm-1和1613cm-1处的峰值强度，拉曼响应与已知的三种细菌的浓度成正比，表4.4中推导的细菌浓度与已知浓度的加标浓度进行比较得出的回收率也在可接受的范围内。同时也使用经典的基于MNPs的方法进行对比验证，电泳结果也验证了大肠杆菌0157:H7 (101 bp)，金黄色葡萄球菌(132 by)和单增李斯特氏菌(261 by)的PCR扩增，证明拉曼信号确实是由结合的纳米颗粒产生的在三种细菌的表面上。表明该设备可以耐受湖水环境，并同时进行多种水生病原体检测的SERS解码测定。文献来源SEED3000便携式拉曼光谱仪SEED3000广泛应用于食品安全、国防安全、珠宝鉴定、医药等需对原材料快速筛选、现场快速检测及物质分析鉴定等行业。结构简单，快速检测，可满足实验室、野外以及工业现场等多种实验场景。预留USB和串口通信， 方便多功能系统集成。SEED3000便携式拉曼光谱仪是一款高性价比的785nm小型拉曼光谱仪；结构简单，快速检测，可满足实验室、野外以及工业现场等多种实验场景。预留USB和串口通信， 方便多功能系统集成。便携式拉曼光谱仪广泛应用于食品安全、国防安全、珠宝鉴定、医药等需对原材料快速筛选、现场快速检测及物质分析鉴定等行业。产品特点◆ 高度集成，应用灵活，轻巧便捷，方便携带；◆ 可适配光谱范围在200cm-1～3000cm-1 ◆ 高稳定性，光谱响应稳定性2% @2hrs ◆ 高分辨率，分辨率最佳可达4 cm-1。

B&WTek是目前世界上最大的小型拉曼生产厂商，深耕中国10年。作为最具竞争力和性价比的i-Raman系列便携拉曼光谱仪，也已经广泛应用于制药，化学，考古，生物及材料等诸多应用领域。配合最新的BAC151B高清视频显微拉曼附件，将使得用户的SERS应用和开发更为快捷，准确。 为了与更多客户分享我们的增强拉曼上的应用，B&WTek将于2013年12月26日于合肥市科学岛丽景假日酒店举办“B&WTek便携拉曼光谱仪在增强拉曼上的应用交流会“，将与用户分享一些采用B&WTek便携拉曼在增强拉曼上的应用进展，敬请拨冗参加！ 表面增强拉曼技术实用化应用探索B&WTek便携拉曼光谱仪结合SERS应用* 低浓度农药残留* 环境低浓度污染物监测* 生物样品的S E R S监测会议地址：合肥科学岛丽景假日酒店西区三楼二号会议室时间：2013年12月26日14:00联 系 人：叶菲：18616619702 chrisy@bwtek.cn 陈帅：13816461662 leoc@bwtek.cn

随着国家食药环侦的工作推进，各地食品安全问题频频暴雷！只有严格的抽检及稽查力度，才能肃清食品安全的“行业潜规则”。“毒奶粉 ”、“地沟油”和“毒豇豆”等典型事件，敲响了食品安全的“警钟”。食品安全问题不仅关系到经济的发展，更关系到社会的稳定。同时当前食品安全检测技术与设备落后等问题，迫使相关监管部门亟需找到一种快速、灵敏和可靠的检测手段保障食品安全。目前检测方法主要有高效液相色谱法、气相色谱法、气相色谱-质谱联用仪等方法，这些检测法虽具灵敏度高、准确性好等特点，但耗时耗力、成本昂贵，对样品的净化要求苛刻，难以实现现场快速定性筛选。表面增强拉曼光谱(surface enhanced Raman spectroscopy, SERS)是一种新型化学分析和检测手段,快速检测的特点，迅速成为监管部门的稽查“利器”。ATR3000FD是奥谱天成基于拉曼SERS增强技术研发的便携式拉曼食品安全检测系统，更小的体积和更轻的重量，使得ATR3000FD的使用和携带非常方便。无论在实验室、快检室、检测车等多种场所，都能轻松高效完成检测任务，目前全国多地市场监督管理、食药环侦等部门均已配备奥谱天成ATR3000FD。拉曼光谱(Raman spectroscopy )是一种能够表征分子振动能级的光谱，具有极高的分子特异性，但其散射强度较弱，且易受到荧光干扰。SERS技术快速、灵敏、无损，具备分子指纹专一性和单分子灵敏性等特点，能在分子水平上提供物质结构的丰富信息，已逐渐成为化学、生物、环境、食品等领域一种强有力的检测手段。当目标分子被吸附到某些粗糙的金属表面上时，它们的拉曼散射强度会比常规拉曼增强104 ~1014倍。ATR3000FD操作简便，中文全自动识别软件，显示操作步骤及辅助视频，一键解锁，显示结果，数据上传，并配有拉曼谱图。基于强大的增强数据库及云计算处理技术，上机检测仅需数秒钟。应用实测演示测试仪器：ATR3000FD便携式食品安全检测仪测试对象：辣椒面、小米、鱼肉测试目的：不同样品是否含有非法添加或兽药残留(辣椒面中检测苏丹红一号、小米中检测碱性嫩黄、鱼肉中检测孔雀石绿)测试样品：测试方法流程及结果： 打开仪器的开关和平板开关，确保平板上的各连接线连接完好不松动，打开桌面上的食品检测软件如下图所示，可以选择云登录，未联网情况下可以选择离线登录，其中云登录的检测项目更多。登录后，检测方法选择拉曼，物质类别根据样品属类选择，包括兽药残留、农药残留、减肥类保健食品等多种，如下图所示。以检测辣椒粉为例，选择非食用化学物质类别，点击选择检测辣椒粉中的苏丹红一号项目，进入下图所示的检测界面，显示出基础信息和操作步骤，同时可以查看操作帮助和视频指导。待前处理完毕，将检测瓶放入检测池，点击云检测，几秒后出结果：检出或未检出，同时可以查看谱图、热敏打印等。小米和鱼肉的检测界面如下：检测后，通过U盘可以从历史记录中导出数据和PDF格式的检测报告，如下图。检测报告结论 通过ATR3000FD便携式拉曼食品安全检测仪对几种食品的检测，能够看出增强拉曼技术运用到食品检测有很大优势，经过谱图库的对比，可以快速鉴定食品有没有非法添加。 奥谱天成ATR3000FD便携式拉曼食品安全检测仪，已在全国各地的食药环侦行动中大展身手，相关案例可以咨询工作人员获取！奥谱天成致力于开发国际领 先的光谱分析仪器，立志成为国际一 流的光谱仪器提供商，基于特有的光机电一体化、光谱分析、云计算等技术，形成以拉曼光谱为拳头产品，光纤光谱、高光谱成像仪、地物光谱、荧光光谱、LIBS等多个领域，均跻身于世界前列，已出口到全球50多个国家。◆ 科技部“重大科学仪器专项计划”承担者；◆ 国家海洋局重大产业化专项项目承担者；◆ 主持制定《近红外地物光谱仪》国家标准；◆ 国家《拉曼光谱仪标准》起草单位；◆ 福建省《便携式拉曼光谱仪标准》评审专家单位；◆ 厦门市“双百人才计划”A类重点引进项目（最 高等级）；◆ 国家高新技术企业；◆ 2021福建省科技小巨人。

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)

高灵敏微量气体传感在环境污染研究、人体挥发性有机物(VOCs)检测中具有重要的现实意义。迄今为止，已有多种分析技术用于气体检测，但多存在成本高、操作复杂、分析过程耗时等缺点。表面增强拉曼散射(SERS)作为有力的痕量分子检测工具，可利用基底的表面等离子体共振和电荷转移效应大幅增强目标分子的拉曼散射信号，具有高灵敏、简单、快捷、无损和特异指纹识别的特点，在气体传感领域具有优势。 　　近日，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所研究员张志强与博士研究生孙姣姣，开发出一种具有超高灵敏性的三维玫瑰花枝状SERS基底(BigAuNP/Au/ZnO/P)。本研究中，科研人员以化学生长与微纳加工相结合的方式，在聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上制备了纳米氧化锌(ZnO)-金(Au)三维异质结构，其增强原理在于相邻纳米棒表面的金纳米颗粒(AuNPs)、同一纳米棒表面的相邻AuNPs、金层与AuNPs的结合点三处“热点”区域共同提高了电磁增强效应，Au和ZnO之间的电荷转移产生高密度电荷，形成内部电场，激发了ZnO纳米棒的化学增强效应。 　　该SERS基底对对巯基苯甲酸(p-MBA)分子的检测限为10-13 M，其增强因子高达2.27×107，并具有良好的均一性和可重复性(RSD 4%)。此外，PVDF膜具有多孔特性，可采用过滤式检测程序提高目标分析物与SERS“热点”的碰撞效率，有利于气体分子的高效富集。 　　科研人员以腐胺和尸胺两种挥发性有机气体为例，验证了该三维柔性SERS基底在气体传感中的检测性能。通过在SERS基底上修饰p-MBA传感单分子层，利用酰胺反应选择性地捕获腐胺和尸胺，实现了低浓度气体分子的高灵敏定量检测(腐胺检测限：1.26×10-9 M，尸胺检测限：2.5×10-9 M)，比同类研究报道的检出限高出2-3个数量级，证明了该SERS传感器在实际气体传感中的应用潜力。 　　鉴于该三维柔性SERS基底的多孔特性和优异的增强性能，将其与微流体装置和便携式拉曼光谱仪集成，搭建SERS快速检测系统，有望实现气溶胶中细菌、病毒和污染物的高效捕获与富集，发挥该三维基底在气溶胶的高灵敏检测领域的技术优势。 　　相关研究成果以Ultrasensitive SERS analysis of liquid and gaseous putrescine and cadaverine by a 3D-rosettelike nanostructure-decorated flexible porous substrate为题，发表在Analytical Chemistry上。研究工作得到国家自然科学基金、江苏省重点研发产业前瞻项目、中科院科研仪器装备研制项目等的支持。

23日从中科院合肥研究院获悉，该院智能所课题组研究发现，在3分钟之内可快速实现毒品的检测，能直接检出是否含毒以及含有哪种毒品，实现检测结果可视化。　　据介绍，智能所研究员杨良保等人在利用表面增强拉曼光谱(SERS)技术结合化学计量学的方法，实现对吸毒人员尿液中毒品的快速检测和直接读出。研究表明：增强试剂稳定性在120天以上，对苯丙胺类毒品测试准确率在92%以上，检测时间在3分钟以内，非专业人员可以操作。该研究对推广毒品的现场快速检测具有非常重要的意义。　　近年来，由于表面增强拉曼光谱(SERS)技术可以进行无损、灵敏的检测而一直备受关注，现在已经广泛应用在生物传感、监测微观化学行为和单分子检测等领域。但是目前SERS技术主要应用于实验室的基础研究，对于毒品的检测也是如此。如何将SERS技术应用于现场的检测，需要满足以下三点：一是制备增强试剂简单实用，二是所用仪器小型化，三是检测结果易分析。　　另外，针对疑似吸毒人员的快速检测不稳定、假阳性多、准确率低等难题，该研究将具有自主知识产权的动态SERS技术应用于便携式拉曼光谱仪上，实现对人体尿液中痕量毒品的超灵敏和高稳定的检测 同时借助化学计量学的方法&mdash 支持向量机，将含有不同毒品的人体尿液的SERS数据进行分类并建立数据库。当采集样品图谱结束之后，将自动与数据库中的数据进行对比，在便携拉曼仪上直接显示出是否含有毒品以及含有哪种毒品，从而实现检测结果的可视化。　　该研究工作得到了国家重大科学仪器设备开发专项任务和国家重大科学研究计划纳米专项等项目的支持。相关成果已发表在美国化学会《分析化学》杂志上。

近日，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所的宋一之团队与尹焕才团队在高灵敏增强拉曼气体传感方面取得进展。研究团队开发了一种具有超高灵敏性的柔性多孔三维玫瑰花枝状纳米增强基底，可实现气相与液相中有机小分子的高灵敏检测。研究成果发表在Analytical Chemistry上。高灵敏微量气体传感在环境污染研究、人体挥发性有机物（VOCs）检测中具有重要现实意义。迄今为止，已有多种分析技术被用于气体检测，但大多存在成本高、操作复杂、分析过程耗时等缺点。表面增强拉曼散射（SERS）作为一种有力的痕量分子检测工具，可利用基底的表面等离子体共振耦合和电荷转移效应大幅增强目标分子的拉曼散射信号，具有高灵敏、简单、快捷、无损和特异指纹识别的特点，在气体传感领域具有突出的优势。对此，该研究通过化学生长与微纳加工相结合的方式在柔性多孔滤膜上制备了纳米氧化锌金属三维异质结构（图1），并利用酰胺反应选择性地捕获腐胺和尸胺分子，实现了低浓度气体分子的高灵敏定量检测（腐胺检测限：1.26×10-9 M，尸胺检测限：2.5×10-9 M），比同类研究报道的检出限高出2~3个数量级（图2）；另外，还实现了在液相中的超高灵敏度定量检测（腐胺检测限：3.2×10-16 M，尸胺检测限：1.6×10-13 M），比同类研究报道的检出限高出6~9个数量级，充分证明了该SERS传感器在液相与气相有机小分子检测的巨大潜力。鉴于该三维柔性SERS基底的多孔特性和优异的增强性能，将其与微流体装置和便携式拉曼光谱仪集成，搭建SERS快速检测系统，有望实现气溶胶中细菌、病毒和污染物的高效捕获与富集，充分发挥该三维基底在气溶胶的高灵敏检测领域的技术优势。研究工作得到国家自然科学基金委、江苏省重点研发产业前瞻项目、中科院科研仪器装备研制项目等项目的经费支持。 　　论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.1c05013图1 基于三维玫瑰花枝状SERS传感基底构筑方法及有机气体分子检测策略图2.液相中（a-f）与气相中（g-l）不同浓度腐胺与尸胺的SERS光谱

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.

由中国粮油学会立项的《红薯粉丝中苋菜红的测定 表面增强拉曼光谱法》团体标准已完成征求意见稿，现公开征求意见。意见反馈邮箱liuxiaonan@ccoaonline.com，截止时间2022年2月22日前。　　近年来市场监督管理局公布的抽检结果表明，苋菜红经常被商家超范围超限量使用，2021年6月广州市场监督管理局例行抽检发现某批次乌梅超量使用苋菜红，添加量为100 mg/kg，2021年7月广州市场监督管理局例行抽检发现某批次蓝莓李果超量使用苋菜红，添加量为220 mg/kg，2021年10月浙江市场监督管理局例行抽检发现某批次乌梅超量使用苋菜红，添加量为330 mg/kg。而苋菜红具有高遗传毒性、细胞毒性，并且可以抑制细胞生长，转换成致癌物质或引起儿童的行为改变，这种合成色素也不能为人体提供营养，苋菜红的过量使用已成为一个令人关切的问题[2]。有关苋菜红的毒理学数据为：LD50小鼠口服大于10 g/kg体重 大鼠腹腔注射大于1 g/kg体重。出于食品安全考虑，联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家委员会建议苋菜红的每日允许摄入量应在0~0.5 mg/kg体重。　　多个案例和毒性数据表明，有必要建立苋菜红快速检测方法对相关食品进行有效监管。本方法主要工作包括样品前处理方法的研究、仪器条件的优化和定性筛查方法的建立、实验室比对提供同行验证报告。　　本标准按照GB/T1.1—2020给出的规则起草。本标准由中国粮油学会提出。本标准由全国粮油标准化技术委员会(SAT/TC 270)归口。本标准主要起草单位：江南大学、普拉瑞思科学仪器(苏州)有限公司、苏州市食品检验检测中心、苏州市产品质量监督检验院。　　本标准参考GB 5491 粮食、油料检验 扦样、分样法 GB/T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 27404-2008 实验室质量控制规范 食品理化检测编制而成。本标准规定了红薯粉丝中苋菜红的表面增强拉曼光谱检测方法。本标准适用范围主要为红薯粉丝中违禁添加苋菜红的检测。　　方法原理：　　采用超纯水提取红薯粉丝中的苋菜红着色剂，过滤后，与拉曼增强基底金溶胶混合进行拉曼光谱测定。　　仪器及设备：　　除实验室常规仪器设备外，应注意下列仪器设备。1.天平。感量0.1 mg和0.01 g。2.粉碎机。电机转速≥1000 r/min。3.涡旋混合器。转速≥100 r/min。4.超声波清洗器。5.便携式拉曼光谱仪。6.油浴锅。　　待测溶液制备：　　分别准确称取两份5 g样品，置于15 mL具塞离心管中，其中一份加入3 mL苋菜红标准工作溶液，再加入7 mL超纯水，震荡，摇匀，超声提取30 min。取上清液定容至10 mL，以12000 r/min，-4℃，离心10 min，重复两次，然后用0.45 μm滤膜过滤。另一份样品不加色素溶液，直接加入10 mL超纯水，随后重复上述步骤，提取液作为空白参照。　　定性测定：　　依次滴加 20 μL金纳米粒子、10 μL待测溶液到锡箔纸上，混匀后开始检测，根据图谱989 cm-1(±3 cm-1)、1357cm-1(±3 cm-1)、1439cm-1(±3 cm-1)、1554 cm-1(±3 cm-1)处特征拉曼光谱，对红薯粉丝中是否存在苋菜红进行鉴定分析。如同时存在上述特征峰，可判定样品中含有苋菜红 否则，不能证明样品中含有苋菜红，需要进一步实验验证。　　分析结果的表述：　　如果在989 cm-1(±3 cm-1)、1357cm-1(±3 cm-1)、1439cm-1(±3 cm-1)、1554 cm-1(±3 cm-1)处附近同时出现特征拉曼峰，则认为样品中含有过量苋菜红，否则认为样品中苋菜红含量低于检测限60 mg/kg。

p　　国家重大科学仪器设备专项项目是为了贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》，由财政部、科技部共同设立的旨在支持重大科学仪器设备开发，以提高我国科学仪器设备的自主创新能力和自我装备水平，支撑科技创新，服务经济建设而设立的专项支持资金。/pp　　厦门大学田中群院士牵头组织实施的国家重大科学仪器设备开发专项—“等离激元增强拉曼光谱仪器研发与应用”，自2011年10月开始实施，于2015年9月结束,是首批获得资助中参与单位最多的项目。2016年分别通过组织部分技术和财务验收，并最终与2017年4月以优异成绩通过科技部的综合验收。/pp　　重大专项面向国家重大需求，基于等离激元增强拉曼光谱(PERS)的原始创新，通过系统集成创新，研制和开发了包括台式、便携和微型三类PERS仪器系统，取得诸多重要成果。/ppstrong　　仪器系统研发/strong/pp　　为了更好发挥拉曼在食安、毒化、医疗领域应用，厦门大学拉曼团队集成研制了台式、便携和微型三类PERS仪器系统，具有自主知识产权的关键和核心技术是具有国际领先水平的增强模块以及前处理模块，使得国产的拉曼对现场问题有解决应用。/pp　　台式PERS仪器系统主要包括针尖增强拉曼光谱(TERS)仪器和消逝场激发便携式PERS仪器，其综合性能均超越国际同类商品的水平。重点开发的便携式PERS快速检测系统，成功实现针对食品安全、环境监测、公共安全以及国防安全等领域的现场快速和准确高效检测，形成了专用型便携式快速检测仪，整体性能或超越市场同类产品，或填补空白。/ppstrong　　知识产权/strong/pp　　积极开展包括专利以及标准等知识产权开发与推广工作。其中福建省地方标准 “便携式拉曼光谱快速检测仪技术要求”已于2017年颁布实施。国家标准“拉曼光谱仪”将在2018年完成编订。项目产生了大量知识产权，共申请162项专利(其中141项发明专利)，已授权66项(58项发明专利)。/ppstrong　　应用及产业化/strong/pp　　项目经过四年开发，产业化成果转化显著，成立了首家等离激元增强拉曼光谱仪器研发与应用中心，并由厦门大学通过技术转化形式，成立了厦门市普识纳米科技有限公司，专门项目产业化推广，同时在2016年筹划对设备硬件及软件算法的研制，成立厦门谱识科仪有限公司，真正使得拉曼产品深入用户，解决用户实际检测困难。迄今已经专门在食品安全，公共安全与医疗领域进行工程化与产业化工作。相关产品已经在各个行业获得广泛推广与应用。目前在食品安全领域，普识纳米传承了项目开发成果，开发了涵盖200种食品安全风险因子、环境优控重金属和涉恐化学物质与毒品的现场快速检测方法。/pp　　已研制并开始量产出国际上首家具有自主知识产权的拉曼食品安全快速检测仪、拉曼毒化检测仪和拉曼疾病诊断仪，其中食品安全仪可检测范围涵盖农残，兽残，添加剂，有毒有害物质等种类 毒化检测仪目前为国内首创实现微量危化品和毒品的检测 国际首创的疾病诊断仪目前成果显著，已经进入临床二期实验阶段。目前已产品广泛推广应用与国内外快速检测领域，在2017年厦门金砖会晤安全保障方面，为峰会安全保驾护航。/pp style="TEXT-ALIGN: right" （供稿：厦门谱识科仪）/p

爱美之心人皆有之，在如今以瘦为美的时代，对于不能坚持运动和合理膳食的胖子们来说，减肥保健品无疑成为快速瘦身的最佳捷径。但是减肥保健品非法添加现象时有发生，其中禁药西布曲明尤为常见。因此，如海光电推出表面增强拉曼快速检测方案，助力社会整治食品安全非法添加之乱象。近日，国家市场监管总局等13部门共同召开新闻发布会，通报联合整治“保健”市场乱象百日行动有关情况。据介绍，“百日行动”开展以来，全国共立案21152件，案值130.02亿元，结案9505件，罚没款6.64亿元。市场监管总局先后5次曝光了100个典型案例，其中西布曲明属于典型案例之一。西布曲明是一种中枢神经抑制剂，可以抑制食欲，进而达到减肥的效果，使用西布曲明可能会增加严重的心血管风险，减肥的风险大于收益。早在2010年10月，原国家食品药品监督管理总局即宣布国内停止生产、销售和使用西布曲明制剂和原料药，撤销其批准证明文件，已上市销售的药品由生产企业负责召回销毁。西布曲明分子结构关于保健食品中西布曲明的检测，目前尚无正在执行的国家标准和行业标准，但是国家食品药品监督管理总局分别于2017年2月和11月分别发布了《食品中西布曲明等化合物的测定》和《保健食品中75种非法添加化学药物的检测》等两条补充检验方法。两条补充检验方法均采用高效液相色谱-串联质谱测定，虽然有比较优秀的检出限，但是实验成本高昂，检测时间需要数个小时，难以用于快速检测及大批量抽检活动。针对补充检验方法中的不足，以及结合表面增强拉曼可以对西布曲明进行有效检测的优点，如海光电开发了减肥产品中西布曲明的快速检验方法。该方法操作简单，检测时间短，初筛仅需5分钟，检测及报告输出在10分钟内完成，并且检出限远低于市面上减肥产品中西布曲明的有效添加量，满足对减肥产品中违禁添加药物的检测。减肥茶进行固体加标，通过前处理后进行SERS拉曼光谱检测：在某减肥茶中不同浓度西布曲明模拟样品检测谱图西布曲明SERS信号强度对加标浓度的线性关系 本方案需要配合如海光电的检测工具进行检测，便携式拉曼光谱仪SEED3000和表面增强试剂。便携式拉曼光谱仪SEED3000适用于业在线监控、食品安全、海关物项核查、食药环侦、化学品物流监管、珠宝鉴定、癌症检测、纳米材料、药品安全；表面增强试剂适用于食品药品中的微量目标物的检测。除减肥类保健品中的非法添加外，如海光电还研发了包括农药残留、兽药残留等多达上百种常用科目快速检测方案，致力于分析与研究、服务与分享，为保健食品安全行业保驾护航。

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。

1. 产品简介高性能便携式拉曼光谱仪Raman11510是一款具备专业水平的便携式拉曼光谱检测系统。 配合专业拉曼分析软件，通过不同附件装置，能快速对各类原材料进行有效筛选。便携式拉曼光谱仪广泛应用于食品安全、国防安全、珠宝鉴定、医药等需对原材料快速筛选、现场快速检测及物质分析鉴定等行业。Raman11510内置高性能红外增强型光纤光谱仪，提高了在波长超过800nm的近红外波段的信号灵敏度，使得785nm拉曼光谱的信号得到显著增强。在面对需要高灵敏度的研究场景，如细胞检测、蛋白质研究时，能够将细微灵敏的信号采集并观测到。2. 产品外观 3. 产品特点? 高度集成，应用灵活，轻巧便捷，方便携带；? 可适配光谱范围在200-3100cm-1；? 配探头帽，液体样品支架等多种采样附件；? 高稳定性，光谱响应稳定性2% P-P@2hrs；? 高分辨率，分辨率最 佳可达7cm-1。4. 产品参数产品参数主机尺寸162×135×41mm探头尺寸152×30×13 mm重量1.8kg输出接口Micro USB光谱范围200-3100cm-1波长分辨率7cm-1 @10μm Slit10cm-1 @25μm Slit15cm-1 @50μm Slit光谱频移示值误差3cm-1光谱频移重复性1cm-1激发波长785±0.5nm，线宽≤0.08nm激光器使用寿命10,000hrs功耗12V/2A输出功率0-500mW可调积分时间1ms-65s探头工作距离7.5mm工作温度0-40℃工作湿度5-80%5. 应用领域? 拉曼检测? 原辅料鉴别? 医疗分析? 材料分析? 光学实验教学? 特殊科研 6. 光谱示例 创新点：高性能便携式拉曼光谱仪Raman11510是一款具备专业水平的便携式拉曼光谱检测系统。 配合专业拉曼分析软件，通过不同附件装置，能快速对各类原材料进行有效筛选。便携式拉曼光谱仪广泛应用于食品安全、国防安全、珠宝鉴定、医药等需对原材料快速筛选、现场快速检测及物质分析鉴定等行业。Raman11510内置高性能红外增强型光纤光谱仪，提高了在波长超过800nm的近红外波段的信号灵敏度，使得785nm拉曼光谱的信号得到显著增强。在面对需要高灵敏度的研究场景，如细胞检测、蛋白质研究时，能够将细微灵敏的信号采集并观测到。高性能便携式拉曼光谱仪

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。

近日，中国科学技术大学董振超研究小组在探究针尖增强单分子拉曼光谱的化学增强与猝灭机制方面取得新进展。相关成果以“Chemical Enhancement and Quenching in Single-Molecule Tip-Enhanced Raman Spectroscopy”为题作为热点文章发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。 　　表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Ramanspectroscopy, SERS)具有显著的信号增强特性，能够在单分子尺度提供目标材料丰富的化学指纹信息，因此被广泛应用于物理、化学、材料、生物等领域的物种识别与结构研究。SERS增强机制通常分为两种：局域等离激元场激发产生的物理增强以及分子–金属之间电荷转移诱导的化学增强。物理增强在SERS信号增强中起主导作用，对其电磁场物理增强图像的理解已经比较透彻。化学增强不仅能在物理增强的基础上进一步增强分子拉曼信号，而且往往会对谱型产生影响。然而，尽管经过近半个世纪的大量SERS研究，化学效应对拉曼信号的具体影响机制仍然不够清晰。这主要是因为化学机制比较复杂，跟单个分子与金属表面之间的局域相互作用密切相关，而且其贡献相对较小，并常常与物理增强效应共存，难以分割和评估。存在这些困难在一定程度上是因为SERS技术难以对这种局域相互作用进行精准表征和控制。因此，迫切需要开展局域环境清晰明确的单分子拉曼实验，以便精确调控单个分子的局域化学环境，深入研究化学效应对拉曼信号的影响。 　　2013年，董振超研究小组首次在超高真空和液氮温度下展示了亚纳米分辨的单分子拉曼成像技术[Nature 498, 82 (2013)]，通过针尖局域电磁场调控将具有化学识别能力的光学成像空间分辨率提高到了一个纳米以下(~0.5nm)。这一结果在一定程度上颠覆了当时人们对于光学成像分辨率和光场限域性的固有认知，极大推动了针尖增强技术和相关纳米光子学领域的发展。在此基础上，2019年，该研究小组通过发展液氦条件下工作的低温超高真空针尖增强拉曼光谱(tip-enhanced Ramanspectroscopy, TERS)系统，进一步对针尖尖端高度局域的等离激元场进行精细调控，将空间分辨率提高到了1.5 Å的单个化学键识别水平，并基于这项技术提出了一种重构分子化学结构的新方法¾埃级分辨的扫描拉曼显微术[National Science Review 6, 1169−1175 (2019)]。 　　最近，为了深入探究化学效应对拉曼信号的影响机制，该研究小组利用所发展的高分辨TERS技术，通过精心设计和构建四种不同的清晰明确的单分子局域接触环境(图1)，探究了单个ZnPc酞菁分子在不同接触环境下的拉曼响应，并结合理论计算揭示了基态电荷转移引起的TERS增强以及界面动态电荷转移诱导的拉曼猝灭的新机制(图2)。图1.单分子TERS实验示意图和四种不同的分子局域接触环境。图2.基态电荷转移引起的TERS增强与界面动态电荷转移诱导猝灭效应。他们发现，当针尖与氯化钠表面单个平面型ZnPc分子进行“弱”的点接触时，TERS信号会被显著增强，与此同时，针尖增强光致荧光(tip-enhanced photoluminescence, TEPL)信号迅速猝灭。TERS和TEPL信号演化表明针尖与分子之间的接触产生了化学相互作用。他们对此提出一种新的物理化学联合作用机制，即针尖与分子的点接触会产生基态电荷转移过程，在与表面垂直的方向上诱导出可观的拉曼极化率，而且该垂直极化偶极还会进一步与纳腔等离激元的垂直电场耦合产生增强的拉曼信号。这种新的增强机制不仅超越了传统的纯化学效应机制，而且也不同于之前普遍认为的在化学增强过程中占主导地位的共振电荷转移机制。另一方面，当分子与金属衬底进行“强”的面接触后，TERS信号严重猝灭，特别是对于分子的面内振动信号。结合DFT理论计算表明，这是由于分子与金属衬底之间的轨道杂化引起的动态界面电荷转移以及表面电磁场屏蔽效应所导致的拉曼极化率的减弱，并且前者起主导作用。但是，通过进一步与针尖产生“弱”的点接触，猝灭的拉曼信号能够被有效“拯救”，这同样是因为上面所提及的基态电荷转移诱导的物理化学机制的联合作用所致。需要强调的是，如果分子与金属衬底的相互作用很弱(例如物理吸附的情况)，或者分子垂直吸附在金属表面，这时由于动态界面电荷转移诱导的拉曼极化率的减弱效应会变得很小，预计将不会出现拉曼猝灭现象。 　　该研究小组还进一步开展了偏压和波长依赖的TERS光谱演化研究，证明了基于基态电荷转移的物理化学联合作用机制的正确性。值得注意的是，对于非共振情况下的针尖−分子点接触构型，体系的拉曼信号在纳腔等离激元场增强的基础上，还将获得超过300倍的极大电荷转移化学增强。 　　该工作不仅为理解化学效应诱导的TERS/SERS增强与猝灭现象提供了新的视角，澄清和深化了人们对化学增强机制的认识，而且展示了一种通过针尖−分子原子级点接触增强拉曼信号的方法，将对本征拉曼信号微弱的分子(例如生物分子)的化学探测和识别具有重要意义。 　　文章的第一作者是中国科学技术大学博士后杨犇和特任副研究员陈功。该研究工作得到了基金委、科技部、中科院、教育部、安徽省等单位的支持。

现阶段，贩毒手段花样百出，毒贩们把The drug进行多层伪装，意图骗过检查而谋取暴利，The drug的快速检测对于推断The drug来源、抑制The drug传播和打击The drug犯罪都起着重要作用。公安以及海关缉毒等部门通常采用先快速筛查、再确证的方法查毒，也就是先用试剂盒或试纸条等快速判断The drug是否存在,然后用气相色谱-质谱联用技术进行最终的确认。试剂盒或试纸条一般基于胶体金免疫层析技术，具有简便和低成本优势，但是受限检测环境温度和人为操作的影响，干扰因素多，检测准确性低。而且对于混合物检测效果不明显，毒贩会在The drug中添加一些稀释剂（如葡萄糖、淀粉等）和一些掺假剂（如咖啡因、非那西汀等），这些掺入的成分分子量较大，分子极性强，它们与The drug构成的混合物会进明显干扰试剂盒或试纸条的可靠性，以至于对于浓度稍低的The drug混合物，试剂盒或试纸条经常出现假阳性或测不出结果。色谱、质谱等方法则操作复杂，耗材昂贵，检测时间长，不适合现场快速检测环节。厦门赛纳斯科技有限公司的革新技术（表面增强拉曼光谱技术）在The drug现场快速检测方面有着明显的优势。拉曼光谱作为分子振动光谱技术的一种，可以高灵敏度分析化学物质的结构和组成。其突出优点是可以实现非接触性和无损性检测；所需样品量很少，也无需进行复杂预处理，检测速度也很快，操作也简便；结合表面SERS增强技术，拉曼可以对The drug实现高灵敏度的探测。厦门赛纳斯手持式拉曼光谱仪SHINS-P1000，它采用1064nm激光光源，具有抗荧光干扰强，灵敏度高等卓越的光谱性能，轻巧便携的体积，采用革新技术（表面增强拉曼光谱技术）能够百万倍地增强痕量物中的拉曼信号，一键采集，无需接触样品，支持自建谱库，同时配有齐全的谱图库和强大的分析软件，几十秒内快速给出检验结果，现场执法拍照取证，智能辅助，并支持多种数据传输和数据管理，实现功能性与用户需求完美合一，为执法部门进行The drug快筛提供了一个很好的新工具。鉴于低纯度The drug的检测更具有实际意义，我们将海洛因、阿法甲基硫代芬太尼待测The drug稀释到100ppm，将样品滴在增强拉曼芯片上，使用厦门赛纳斯手持式拉曼光谱仪SHINS-P1000拉曼设备使用进行检测。下图展示了The drug检测结果由上图可以看出，这两种The drug均有丰富的拉曼特征位移峰，并且拉曼峰的信噪比较高，各种The drug的特征峰峰位相互间均有较大差异，比较容易区分出来。经过sers增强后，样品检测下限很低，并且检测时间可以控制在三十秒以内。测试过程中样品处理过程简单，这非常有助于现场快速筛查。

2017年12月5日–9日，由厦门大学主办的 “表面增强拉曼光谱国际会议(International Conference on Surface-Enhanced Raman Spectroscopy)” 在厦门大学科学艺术中心成功召开。本次大会由厦门大学李剑锋教授任主席，中科院、厦门大学田中群院士任荣誉主席，旨在讨论过去40多年SERS在实验与理论方面的发展及其应用，以加强同行之间的交流与合作，推动SERS的持续发展与创新。会议共吸引国内外逾200位SERS研究工作者及15家拉曼仪器厂商参与。表面增强拉曼光谱国际会议 (SERS-2017)　　本次会议设置大会报告、主题报告、邀请包括、口头报告及墙报展等多个环节，议题涵盖SERS的机理及其在电化学、生物与生命科学、痕量检测与分析、食品安全、环境保护、催化、能源、材料等领域的应用，等离激元，TERS，SHINERS，荧光及其它光谱多个类别，全方位展示国内外SERS研究成果。　　大会邀请SERS领域先驱与权威Richard P. Van Duyne、Martin Moskovits、Andreas Otto以及相关学科的顶级学者Peter G. Bruce、Stefan A. Maier、Jürgen Popp等作大会报告，同时设立优秀墙报奖。据悉，下一届表面增强拉曼光谱国际会议将于2018年8月26-31日在韩国济州岛召开。　　作为分子光谱领域最活跃的仪器类别之一，近两年拉曼光谱仪器市场竞争日益激烈，经粗略估算，截至目前已有近50家仪器厂商抢滩登陆该市场。受食品、药品等终端市场需求拉动，今年拉曼光谱仪器厂商普遍反映增长可观，其中便携/手持拉曼表现的尤其突出。会上，仪器厂商们也盛情展出了最新技术与仪器，并与到场用户展开面对面细致交流。　　以下是现场企业图片(按拼音排序)：奥谱天成必达泰克Chroma Technology大川光学岛津复享光学昊量光电HORIBA雷尼绍neaspec GmbH普识纳米如海光电赛默飞世尔WITec卓立汉光

据每日科学网日前报道，新加坡研究人员利用黄金纳米阵列开发出适于商业应用的高性能表面增强拉曼光谱传感器。　　表面增强拉曼光谱技术(SERS)是在印度科学家拉曼1928年发现拉曼散射现象的基础上发展起来的。利用拉曼光谱技术可以非常方便地鉴定物质成分，现已成为探测界面特性和分子间相互作用、表征表面分子吸附行为和分子结构的有效工具，广泛应用于癌症诊断和食品检测等领域。不过，由于很多分子直接通过拉曼光谱无法检测出信号，需要通过拉曼增强技术，将这些分子吸附在纳米金属表面，在特定波长的激光照射下，利用表面增强拉曼光谱传感器检测出待检物质。　　新加坡科技研究院(A*STAR)材料工程研究所的研究人员制造出一种非常密集且有规律的黄金纳米阵列，在自组装和传感等方面具有独特的优点。此外，他们还成功将该纳米阵列置于光纤端头涂层中，使得该技术有望在遥感监测危险废弃物方面具有广泛的应用前景。　　研究人员在涂有自聚物纳米粒子的表面进行纳米阵列的自组装，较小的黄金纳米粒子会自发附着。仅仅依靠涂层和吸附这些简单的过程，就可稳定高产地形成小于10纳米的纳米簇。通过调整聚合物的规模和密度等特征，研究人员可以调节纳米簇的大小和密度，使表面增强拉曼散射达到最大化。该技术的效率非常高：涂满100毫米直径的晶片，或200光纤端头，仅需要不超过10毫克的聚合物和100毫克的黄金纳米粒子，而聚合物和纳米粒子均可低成本大量生产。　　由于纳米阵列的形成过程完全是自组装过程，因此该技术不需要专门的设备或特定的无尘室，非常适合低成本商业化生产。目前该技术已在新加坡、美国和中国申请了专利。

2014年2月25日，TSI宣布，它已经收购了美国便携拉曼光谱仪制造商恩威(Enwave)的全部业务资产。　　TSI总裁Tom Kennedy表示：&ldquo 我们非常高兴地欢迎恩威团队加入TSI，并将其仪器产品线整合进 TSI当前化学分析业务中。拉曼技术扩展了我们的化学表征业务，因此现在我们可以解决分子水平以及元素水平的材料分析。拉曼和激光诱导击穿光谱技术(LIBS)也支持我们目前核心业务增长。&rdquo 　　在过去十年中，恩威已开发和商业化一个完整的高性能拉曼光谱产品线。恩威产品包括手持式、便携式、台式，及过程拉曼光谱仪器。增强的光谱分辨率，更快的测量，以及一致的仪器性能应用于快速鉴定材料，包括原料鉴别、防伪标识、聚合物及塑料、矿物、食品安全、化学研究等多领域应用。　　在2012年，TSI从PhotonMachines收购了激光诱导击穿光谱(LIBS )技术。　　据悉，从2013年3月起，赛伯乐(北京)仪器有限公司与恩威签订了代理协议，成为中国总代理，全权负责恩威便携式拉曼光谱仪在中国市场的推广、销售、服务工作。(编译：杨娟)相关新闻：美国高性能便携拉曼光谱仪抢滩中国市场&mdash &mdash 访Enwave副总裁CTO潘明炜、 Enwave亚太区总裁潘栋雄、赛伯乐总经理胡章宏

欧普图斯光纳科技便携式激光拉曼光谱仪通过技术成果鉴定　　5月20日，适逢“世界计量日”之际，中国分析测试协会组织有关专家前往苏州，对欧普图斯(苏州)光学纳米科技有限公司自主研发的RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪进行技术鉴定。　　此次技术鉴定由中国分析测试协会张玉奎院士主持，委员会成员则包括中国科学院大连化学物理研究所张玉奎院士、中国分析测试协会副理事兼秘书长张渝英研究员、中国分析测试协会技术部负责人汪正范研究员、中国计量院化学所常务副所长李红梅研究员、清华大学化学系副系主任张新荣教授和原公安部科技司司长刘辛高级工程师。鉴定会现场　　鉴定委员会专家在审查了公司项目工作组的研发报告、查新报告、国家分析仪器质量监督检验中心的检验报告和用户报告等材料，听取了公司项目研发、工程技术、经营管理等情况汇报，并实地考察、详细了解产品研制和使用过程中的各关键环节。鉴定委员会专家进行实地考察　　通过审慎周密的考察和质疑，专家组一致同意并通过了“RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪”的仪器鉴定。鉴定结论如下：　　欧普图斯光纳科技RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪，通过优化集成整合现代光学技术、半导体技术、电子技术和分析化学技术，仪器的光谱分辨率达到6cm-1、峰位准确度和精密度分别达到1cm-1，检测速度快，体积小，便于携带。其自主知识产权的纳米技术模块NanoDog，利用纳米增强技术实现了对食品中非法添加物、农兽药残留、掺假食品、危险品、毒品和毒物等的拉曼光谱信号进行有效放大，检测灵敏度可达ppb水平。自主研发的操作系统和自动辨识系统，采用便捷的一键式操作界面，缩短分析时间，方便用户对现场快速检测的使用。已针对我国的食品安全以及公共安全中的需求，建立了一套具有自主知识产权的纳米增强拉曼数据库，为自动辨识系统提供数据支持。　　RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪为自主设计，关键技术具有自主知识产权，整机的主要性能指标达到国际先进水平。鉴定委员会一致同意通过该仪器的成果鉴定。并建议：加强知识产权的保护，尽快实现产业化并推广应用。　　鉴定会的最后，张玉奎院士进行了总结，认为基于激光拉曼技术、纳米技术、分析化学技术、微电子技术和软件技术等研发的RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪，可广泛应用于食品安全现场快速筛检、公安刑侦检测、环保监测、医疗检测等诸多领域，发挥其保障安全的作用。　　产品介绍：RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪RamTracer-200 WFP与RamTracer-200 HS　　RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪，采用纳米增强激光拉曼光技术，具有重现性良好，样品前处理简单，检测时间短，检测成本低，系统小型便携，操作简便等优点。其非接触、无损检测和简单样品制备的特性，精度高、现场快速筛查的优势，非常适于高通量和应急检测。　　欧普图斯光纳科技已开发出多项具国际领先水平且拥有自主知识产权的产品系列，包括现场快速高灵敏化学物检测仪 (RamTracer)、纳米技术模块 (NanoDog)、激光拉曼光谱系统，专项应用数据库，以及便于使用的自动标识软件和人性化的人机界面, 可对微痕量物质进行现场快速辨识。项目已获得授权的发明专利17项、软件著作权3项、发表学术论文和报告20余篇，已申报国家标准3项，行业标准1项(已于2012年5月通过相关行业标委会评审，并计划在2012年内发布并实施)，地方标准10余项(其中1项于2011年发布并实施)。其技术在食品安全现场快速检测、刑侦安全、环保监测、重大疾病早期筛查、生物制药、工业流程在线监测等领域均有着广阔的应用前景。

目前，医药品和膳食添加剂制造行业已开始对进厂的药品生产原材料进行100%监测，特别是美国食品与药物管理局(FDA)已发布了适用于膳食添加剂行业现行药品生产管理规范的最终的21 CFR Part 11标准，意味着现行药品生产管理规范需要对膳食添加剂生产过程中的特定的组成部分进行100%的鉴定检测。为适应这一应用领域，必达泰克公司目前已开发出MiniRamIITM便携式拉曼光谱仪系统与符合21 CFR Part 11标准的BWIDTM软件，将拉曼光谱技术与光谱数据库技术有机的结合在一起，用于食品和医药品制造行业的未知材料的鉴定与已知材料的监测上。 拉曼光谱可以在分子层面上对物质进行鉴定。一般来说，拉曼可以透过透明的包装材料，如塑胶袋和透明瓶等包装物对其中的物质组成进行分子层面的鉴定。因此它是一种非破坏的检测手段，并且不需要任何的样品预备过程。 MiniRamIITM 拉曼光谱系统易于携带，并采用电池供电，非常适合于现场快速检测，同时该系统可以分析固体、粉末以及液体等多种物质，应用范围非常广泛。该系统集成了本公司的专利激光器技术、TE致冷CCD阵列光谱仪以及高性能的拉曼探头，使得该系统在轻巧便携的同时还保证了优良的性能，能够满足大部分的拉曼检测需求，是一款性价比极高的便携式拉曼光谱仪系统。另外该系统还配备了掌上型电脑，可以运行基于Windows系统的应用软件及BWTEK公司的BWID等专用软件，为现场检测带来了更大的便利。 BWID是专为必达泰克公司的MiniRamII和其他拉曼光谱仪产品设计的一款用于特殊应用的软件。该软件能快速的分析可疑物质，并立刻给出鉴定结果(匹配/不匹配)或检验结果(通过/不通过)。BWID具有直观的用户界面和规范化的工作流程，从而使得用户造成的误差最小化，并保证即使是新手也能很快上手。同时该软件还支持用户对样品鉴定方法进行自定义，并自建光谱数据库。而预定义的方法允许所有的仪器操作者能够通过一键点击就完成样品的鉴定过程。另外该软件还支持FDA 21 CFR Part 11关于电子记录与电子签名规则。可提供增强的系统存取安全性，数据活动记录的审核追踪以及包括IQ和OQ流程的系统校验。完全符合现行药品生产管理规范的要求。 必达泰克公司将轻巧便携、性能优良的MiniRamIITM便携式拉曼光谱仪系统和快速易用并符合FDA21 CFR Part 11规则的BWIDTM软件结合为一个有机的系统，很好的满足食品和医药品制造行业的现行药品生产管理规范中的未知材料的鉴定与已知材料的监测的应用需求。目前美国联邦政府部门已采购了数台该系统以用于现场办公室对现行药品生产管理规范执行的监测工作中。相信随着现行药品生产管理规范的进一步完善和深化，该系统将会有更大的用武之地。

p　　strong仪器信息网讯/strong 2019年11月2-6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，吸引了近600人参会，参会人数创历届之最。br//pp　　本届大会组委会特别邀请了国内外知名专家学者就近两年光散射及相关光谱原理和技术等领域的前沿热点问题进行交流，并增加了仪器研发和应用的相关报告，全力展示中国在光散射领域所取得的最新进展及成果，增进光散射及相关领域科技工作者的交流与合作，促进我国光散射和光谱事业的发展。/pp　　除6场大会报告外，大会组委会特别设置了物理材料仪器、表面增强拉曼(SERS)、分析医药其他三个分会场分别进行邀请报告和口头报告。其中，SERS分会场特别安排了14场邀请报告，21个口头报告，63份墙报。特别值得一提的是，延续历届“火热”的氛围，本次SERS分会场出席人数再次爆棚。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/d1952173-7f5c-44b9-ab16-dbb5b58df74b.jpg" title="会场.JPG" alt="会场.JPG"//pp style="text-align: center "strongSERS分会场现场/strong/pp　　从1974年，有关拉曼增强的第一篇文章发表到现在已经有45年了。45年间，SERS取得了长足的进展，虽然前半段时间发展的相对缓慢，但是得益于纳米科技的发展，后半段的发展非常迅速。就我国而言，近几年越来越多的课题组踏入这个领域，从历届会议SERS分会场的“火爆”场面也足见我国SERS依然保持强劲的发展势头。/pp　　本次会议各位老师的报告，涉及了各类型SERS基底的制备及应用研究。特别需要指出的是，很多老师的研究已经越来越“精细”，他们的研究工作不再局限于“是什么”，更多的在研究“为什么”。老师们不仅以应用为目的构建了特异性的拉曼探针，而且在制备的过程中还对分子进行精准的结构调控，甚至有老师开玩笑说是在“玩弄”分子。不仅如此，很多老师的研究工作还深入剖析了SERS的相关机理。/pp　strong　部分老师的精彩报告摘录如下：/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/7d0237ec-2c2f-4120-b6d1-ee1805d9b765.jpg" title="杨海峰.JPG" alt="杨海峰.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告人：上海师范大学 杨海峰教授/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：基于表面特异性反应的拉曼探针构建/strong/pp　　发展生物标志物、病毒和食品添加物的快速传感分析方法是实现 POCT(Point-of-Care Test)和食品安全相关现场检测的迫切技术需求。而在稳定的表面增强拉曼基底上修饰特异性反应层，可构建针对性的拉曼探针，有利于提高方法选择性。杨海峰教授课题组对金或银纳米粒子表面进行基于表面反应体系的功能化，制备了多种高选择性的拉曼探针，并开展了一系列的应用研究，如检测蔬菜农残福美双、唾液毒品标志物、肺癌标志物、人血液多巴胺、H7N9病毒等，表现出良好的传感应用前景。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/8ba18f13-7c66-44bb-be2c-163cbc742b7d.jpg" title="田景华.JPG" alt="田景华.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告人：苏州大学 田景华教授/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：拉曼光谱技术在氧化还原反应过程和机理上的研究初探/strong/pp　　报告中，田景华教授介绍了其最新的研究成果：结合在线电化学光谱技术(EC-Raman)，探明了BaCO3/rGO材料ORR的催化活性中心为Ba离子，并推测出在其表面发生2电子和4电子反应的反应历程 使用粗糙Au电极为工作电极，结合电化学表面增强拉曼光谱技术，系统研究了pH从1到13范围内的ORR反应过程和可能的反应途径。田景华教授指出：具有高灵敏度的原位表面增强光谱技术，在电催化反应机理研究及电催化剂材料设计方面具有指导性意义并能发挥重要的作用。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/247f78a9-9442-44e9-b667-5404e5c24275.jpg" title="宋薇.JPG" alt="宋薇.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告人：吉林大学 宋薇教授/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：纳米酶表面增强拉曼基底的研究/strong/pp　　利用SERS技术以纳米复合酶作为新型催化剂，可以在原位-动态环境条件下研究催化表界面和反应中间体，对催化剂表面的分子转化催化过程进行指纹谱学监测，间接获得对生物分子、重金属离子等SERS高灵敏检测。宋薇教授构筑了一系列兼具类酶催化活性和 SERS活性的纳米酶SERS基底，利用SERS及其他技术研究了类酶催化过程中分子的反应动力学过程，提出了SERS研究纳米酶的动力学模型，探讨了其类酶催化机理，并将其应用于多种有机分子及生物分子的超灵敏检测中。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/8ae405df-d59f-4657-9375-1077f4cfb492.jpg" title="刘洪林.JPG" alt="刘洪林.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告人：合肥工业大学 刘洪林教授/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：液相界面拉曼分析中的分子吸附问题初探/strong/pp　　贵金属表面与待测分子间的亲和性会影响待测分子在纳米间隙中的定位，很大程度上影响SERS的增强效果。刘洪林教授对液相界面拉曼分析中的分子吸附问题进行了深入的研究，报告中，其详细介绍了三维液相界面的定量化SERS测量、金属表面分子亲和性问题，并指出液相界面纳米阵列具有优异的可调谐、自愈合特性，液相界面分析克服(或弱化)了分子亲和性限制。据悉，刘洪林教授课题组利用PML-SERS技术，已成功实现多种植物和动物油脂中一种或两种多环芳烃的同时检测分析，具有良好的稳定性。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/c5d7e2de-d1ef-4266-b1dc-1df553eba608.jpg" title="方吉祥.JPG" alt="方吉祥.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告人：西安交通大学 方吉祥教授/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：富集型SERS检测方案及分子传感/strong/pp　　当前， 如何提高对低SERS活性分子的检测灵敏度是SERS技术的关键问题之一，而如何高效的把待测分子在空间上局域化到等离激元热点区域仍然是提高SERS检测灵敏度至关重要的问题。西安交通大学方吉祥教授提出了两种分子富集型的SERS检测方案，一种是基于轻质漂浮微球和超滑移衬底策略的分子富集方法，另一种是基于毛细作用的分子富集方法。据悉，通过两种方法，待测分子都能高度的局域化到空间上很小的区域，从而显著的提高其SERS检测灵敏度。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/74d0ee5c-8573-4f9a-8abe-f3ba813bbdab.jpg" title="徐章润.JPG" alt="徐章润.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告人：东北大学 徐章润教授/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：基于微流控液滴的表面增强拉曼光谱检测方法/strong/pp　　构建高灵敏度、高重现性和集成化的SERS分析方法是当前的研究热点之一，而微流控液滴作为稳定的微反应器，具有尺寸均一、混合速度快、传质和传热效率高等特点，在材料合成、生物和化学分析等方面具有广泛的应用前景。结合微流控液滴和SERS技术，构筑SERS基底以及基于液滴的定量分析方法，对探索肿瘤生理活动、临床药物开发、催化机理等具有十分重要的科学意义。徐章润教授在报告中分享了三方面的研究工作：微流控液滴作为微检测池用于SERS的检测 微流控液滴作为微反应器用于SERS检测 微流控液滴制备的凝胶微粒用于SERS检测。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/4b8679df-f092-4ee4-925f-d05aa4d8c586.jpg" title="杨士宽.JPG" alt="杨士宽.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告人：浙江大学 杨士宽研究员/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：电化学3D打印SERS 器件/strong/pp　　杨士宽研究员从常规SERS器件讲起，介绍了电沉积浸润性可调银膜、SERS揭示分子转动调控机制，电沉积网粒体SERS微器件等多方面的内容。特别值得一提的是，杨士宽研究员介绍了一种新的具有体“热点”的体增强拉曼散射(VERS)基底，并比较了SERS和VERS在检测病毒方面的区别，研究结果显示VERS检测病毒弱依赖其取向，大大提高了病毒信号的重现性 此外，杨士宽研究员还介绍了SERS器件的电化学3D打印策略，详细介绍了电化学3D打印的鱼雷机器人及其在生物医学领域潜在的应用。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/8fd5b43c-8275-4f31-a575-b4a7000aa793.jpg" title="刘国坤.JPG" alt="刘国坤.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告人：厦门大学 刘国坤副教授/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：SERS 快检研究中的科学和技术问题初探/strong/pp　　近年来，借助于拉曼光谱仪的小型化和微型化，SERS技术已经从实验室技术逐渐发展成为一种现场快检技术。刘国坤副教授的报告从SERS快检研究思路、痕量定性分析、定量分析的可靠性、化学计量学的作用等四个方面剖析了SERS领域尚待解决的一些基本科学问题。其间，针对分子与热点间有效相互作用进行了详细的介绍。刘国坤副教授指出SERS的实际应用研究拓展，不仅仅是SERS基础研究的外延，同时也反推并促进 SERS机理的深入分析和理解。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/7dfb67f5-b3f1-455f-9519-25b9d0e2fe27.jpg" title="杨良保.JPG" alt="杨良保.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告人：中科院合肥物质科学研究院 杨良保研究员/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：高灵敏毒品SERS检测方法研究/strong/pp　　杨良保研究员的报告从增强芯片的关键科学问题和技术研究思路讲起，介绍了其课题组基于SERS技术而进行的便携式毒品快速检测体系研究。据悉，经过多年的研究和积累，其课题组已经成功开发了涉毒案件现场样品前处理模块，研制了基于贵金属纳米材料的SERS增强芯片，建立了常见毒品毒物SERS光谱数据库，并进行了智能识别与光谱仪系统的集成，实现对了人体唾液、尿液和毛发毒品的快速检测与鉴定，为各类涉毒案件的快速处置提供 SERS 解决方案、技术与设备支撑。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/8ed49163-2e19-422c-a177-fc905996a820.jpg" title="赵志刚.JPG" alt="赵志刚.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告人：中科院苏州纳米所 赵志刚研究员/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：氧化钨基SERS材料的结构调控/strong/pp　　探索新型、高性能的非金属基底一直是SERS技术中最重要的研究方向之一，尤其近年来半导体化合物被证实具有SERS活性，其丰富的种类与化学组成引起人们极大的兴趣。通常认为金属材料中以电磁增强为主，而半导体化合物表面化学增强则起决定作用。正因为机制不同，半导体材料用作SERS基底的设计应遵循完全不同于现有的贵金属材料的研究理念。赵志刚研究员通过半导体氧化物中的氧缺陷、表面修饰、填隙离子插入等组成结构调制方式实现了其SERS性能的大幅提升。/pp　　截至11月4日，第二十届全国光散射学术会议的日程已过三分之二，SERS分会场的报告也已经进行了大半。除了以上老师的报告之外，中山大学李攻科教授等也带来了精彩的分享，由于篇幅的原因，在此就不再详细介绍。/ppstrongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　作为拉曼光谱领域“炙手可热”的研究课题，SERS的研究群体不断扩大，发表的论文数量持续增长，近年来的研究方向和角度也呈多样化发展，这是学术界可喜的事情。但是，大家还必须认识到，目前SERS的机理研究及实际应用还存在不少问题，学术界的高产出如何更好提升和推动应用领域的实战是值得大家共同思考的话题!/span/strong/ppbr//p

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

供稿| 张立武编辑 | Qian霾污染一直广受公众和媒体的注意，2013年“雾霾”更成为年度关键词。其实，从全世界范围来说，雾霾是已经困扰了人们两个多世纪的全球性难题，可以说雾霾之痛，全球之痛。当下，人们已经意识到研究大气雾霾不仅要研究它的危害，还要终落实到控制和预防，这就牵涉到雾霾的核心物质——大气气溶胶。“识别”大气中气溶胶颗粒物的形成机理、污染物组分成为当务之急。那么有哪些方法可以快速“识”雾霾呢？复旦大学环境科学与工程系张立武研究员课题组，利用表面增强技术结合拉曼光谱实现了对实验室模拟气溶胶和大气气溶胶成分的快速检测，相比传统拉曼技术，这种方法更灵敏、更快速，很好地克服了在拉曼研究大气颗粒物中增强效果差和稳定性差的难点，颇具潜力。相关研究成果以《Surface Enhanced Raman Spectroscopy: a Facile and Rapid Method for the Chemical Components Study of Individual Atmospheric Aerosol》 为题发表在ACS的Environmental Science & Technology杂志。下面，让我们一起来看看复旦大学是如何巧用增强拉曼“识”雾霾的。“倒金字塔”基底承载雾霾颗粒&增强拉曼信号大气气溶胶中的颗粒物成分复杂，有些污染物含量低、毒性大，并且很少能够直接检测出来。例如用传统拉曼技术检测大气气溶胶，就具有峰强弱、重复性差等劣势。令人兴奋的是，复旦大学张立武研究员课题组巧妙地利用表面增强技术结合拉曼光谱突破了难点，实现了对实验室模拟气溶胶和大气气溶胶的快速检测。研究人员利用“倒金字塔”型的表面增强基底Klarite，通过沉积法采集单颗粒气溶胶，如下图。因为其倒金字塔型的碗状结构非常适合承载~1 μm的单颗粒，因此拉曼增强因子平均可以达到6倍。表面增强拉曼检测雾霾颗粒示意图从模拟大气检测到真实大气检测探明“倒金字塔”状Klarite表面增强基底的拉曼增强效果后，研究人员分别对气溶胶在实验室模拟状态下、大气中实际状态进行了对比检测。与传统拉曼检测法相比，这项研究表明，表面增强拉曼表现出了出色的增强效应和稳定性。而在此次拉曼测试过程中，研究人员使用的是 XploRA Plus激光拉曼光谱仪，进行拉曼分析。接下来，我们就来分别看看两种条件下的测试结果。首先，我们来看一下实验模拟状态下的结果。 张老师团队分别对模拟硫酸铵气溶胶以及含萘气溶胶进行拉曼检测，如下图。相比于使用金、银纳米溶胶，Klarite增强基底表现出增强因子高和重复性好的特点。这样，研究人员对利用表面增强拉曼技术检测大气中单颗粒气溶胶充满信心！ 实验室模拟的硫酸铵气溶胶在不同基底上的增强效果接下来，在真实大气气溶胶的研究中，研究人员分别采用了拉曼点扫描和拉曼面扫描。点扫描采用785 nm激光、600线每毫米的光栅和1024 × 256像素的CCD，得到3 cm-1的光谱分辨率。利用Mapping扫描时间快的特点（1 μm作为步径），研究人员快速地在采集到的颗粒物的面上识别化学组分，可以识别出如 1000~1700 cm-1的不定型碳、~1000 cm-1的NO3-和SO42-无机盐组分以及一些PAHs。以上研究表明，表面增强拉曼有出色的增强效应和稳定性，对于研究雾霾以及相关问题具有十分重要的作用。参考文献：Environ. Sci. Technol. 2017, 51, 6260?6267值得一提的是，张老师课题组积累了丰富的增强拉曼检测雾霾颗粒物的测试经验，不仅有拉曼光谱数据，还进行了拉曼光谱成像表征。团队介绍张立武课题组 博士/研究员 （青年千人）理学博士，入选国家青年千人计划，上海市“东方学者”特聘教授。2009年毕业于清华大学化学系，同年获德国“洪堡学者”基金资助在汉诺威大学从事研究工作。于2012年获玛丽居里欧盟内研究基金资助前往剑桥大学卡文迪许实验室从事研究工作。主要研究兴趣为大气化学，CO2资源化利用及环境污染物的检测。2014年加入复旦大学环境科学与工程系。实验室课题组主要研究方向1. 大气光化学过程2. 环境气固界面化学3. 环境污染物检测及控制 点击标题，查看往期精华文章上交大新拉曼探针有望精准定位肿瘤君，助力攻克医学难题只有发丝直径十万分之一的量子点，如何解析它的“光”拉曼光谱技术测定二硫化钼层数的两种方法免责说明HORIBA Scientific公众号所发布内容（含图片）来源于文章原创作者提供或互联网转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有，HORIBA Scientific 发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享，供读者自行参考及评述。如果您认为本文存在侵权之处，请与我们取得联系，我们会及进行处理。HORIBA Scientific 力求数据严谨准确，如有任何失误失实，敬请读者不吝赐教批评指正。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术，HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。

拉曼光谱能够不受各种溶剂的影响可靠地提供分子的结构信息。自1928年拉曼散射被Raman发现以来，该散射光线的光谱称为拉曼光谱，拉曼光谱技术因简便、快速、无损样品等特点，成为近年来发展最快、最有潜力的光谱分析技术之一。拉曼光谱技术包括共振拉曼光谱、傅里叶变化拉曼光谱、显微拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、激光共聚焦拉曼光谱等。1974年Fleischmann等发现的表面增强拉曼散射使痕量物质检测成为可能，表面增强拉曼光谱技术利用痕量分子吸附于Ag、Au等金属溶胶和电极表面，其拉曼光谱信号可增强104～106，克服了常规拉曼光谱法灵敏度低的缺点。表面增强拉曼光谱技术因其抗荧光干扰、灵敏度更高，获取的信息更多，目前对于表面增强拉曼光谱的研究主要集中在化学、材料分析、艺术品鉴别、医药分析等领域的定性定量分析，同时，拉曼光谱技术在食品、生物、天然产物领域的研究和应用也有广泛的开展，如食品非法添加鉴别、农残兽药的快速检测、有效成分分析等，在食品科学领域得到广泛关注。虫草素是来源于蛹虫草、洋葱、冬虫夏草等植物的核苷类抗生素，具有多种生物活性，如：抗炎、抗肿瘤、促生长、神经保护作用等。近年来表面增强拉曼光谱技术已开始应用于很多功效成分等的检测，但利用表面增强拉曼光谱技术研究食品中功效成分如虫草素等还未见报告。本研究利用拉曼光谱技术建立食用菌中虫草素这一特色功效成分的快速检测技术，期望能够为食品的品质评价、标准建立、产业升级以及深入开发利用提供技术保障。河北省食品检验研究院王一玮、张斌、张岩研究员、张兰天博士等利用表面增强拉曼光谱技术快速检测食品中虫草素。该团队建立并验证了一种表面增强拉曼光谱技术可快速检测食品中虫草素，具有高效快速、节约成本、操作简便等优点。拉曼基底的选择不同的拉曼基底对于其拉曼信号的强度有一定的影响，为了考察未添加拉曼基底、以金纳米胶体为拉曼基底、以银纳米胶体为拉曼基底对于拉曼光谱信号强度的影响，分别选取400 μL的金纳米胶体、银纳米胶体，将虫草素标准溶液的添加量设定为100 μL，然后采集添加不同拉曼基底下的拉曼光谱图。由图1可知金纳米胶体对虫草素的拉曼信号的增强效果要好于银纳米胶体，相比于银纳米胶体，金纳米粒子能够将自由空间中的光子波长集中起来，并聚集在其表面，使金纳米粒子周围具有较强的电磁场效应，进而增强虫草素的拉曼信号。金纳米胶体相比于不添加拉曼基底或添加银纳米胶体具有更好的增强效果，因此选作为最佳基底。图1 不同拉曼基底的虫草素拉曼光谱图A:未添加拉曼基底；B:金纳米胶体；C:银纳米胶体拉曼基底添加量的优化拉曼基底的添加量对于其拉曼信号的强度也有一定的影响，为了考察金纳米胶体的添加量对于拉曼光谱信号强度的影响，分别选取100、200、300、400、500 μL的金纳米胶体，将虫草素标准溶液的添加量设定为100 μL，然后采集不同拉曼基底添加量下的拉曼光谱图。由图2可知，随着金纳米胶体的添加量由100 μL增加到500 μL，质量浓度为1 000 mg/L的虫草素的拉曼光谱信号强度有所增强，但增强效果并不明显。因此在检测时不必添加过多的金纳米胶体，金纳米胶体添加量为200 μL即可。图2 不同拉曼基底添加量对虫草素拉曼光谱图的影响A:拉曼基底添加量为100 μL；B:拉曼基底添加量为200 μL；C:拉曼基底添加量为300 μL；D:拉曼基底添加量为400 μL；E:拉曼基底添加量为500 μL被测样品添加量的优化虫草素标准溶液的添加量对于其拉曼信号的强度也有一定的影响，为了考察浓度为1 000 mg/L的虫草素的添加量对于拉曼光谱信号强度的影响，分别选取0.5、1、5、10、100 μL的虫草素标准溶液，将金纳米胶体基底的添加量设定为200 μL，然后采集不同虫草素溶液添加量下的拉曼光谱图。结果如图3所示，当虫草素标准溶液的添加量从0.5 μL增加到5 μL时，虫草素的拉曼信号强度不断增加，当虫草素标准溶液的添加量超过5 μL时，虫草素的拉曼信号强度降低。产生这一现象的原因可能是由于当虫草素标准溶液的添加量适当增加时，虫草素与金纳米粒子之间的相互作用也会逐渐加强，虫草素晶体在金纳米粒子附近产生了聚集，合适的聚集条件会产生加强的拉曼信号，过多的虫草素标准溶液的添加，可能会将金纳米粒子基底冲散从而影响基底的等离子共振，从而造成拉曼信号的下降。因此虫草素的最佳样品添加量为5 μL。图3 不同样品添加量对虫草素拉曼光谱图的影响A: 样品添加量为 0.5 μL ； B: 样品添加量为 1 μL ； C: 样品添加量为 5 μL ； D: 样品添加量为 10 μL ； E: 样品添加量为 100 μL虫草素检出限的测定根据优化的最佳条件，最终确定了最佳合成和检测条件。取200 μL拉曼基底金纳米溶胶加入检测小瓶，再向检测小瓶中加入5 μL的待测样品，混匀后上机检测。虫草素的质量浓度分别为1、5、10、100 mg/L，测得拉曼光谱图如图4所示。由此看出，虽然虫草素浓度的降低使拉曼信号强度明显的下降、变弱，但是在1 mg/L低浓度下，仍然可以看出虫草素的主要特征峰。由此，虫草素的检出限为1 mg/L。图4 不同浓度的虫草素拉曼光谱图样品预处理方法优化不同样品预处理方法对于其拉曼信号的强度也有一定的影响，为了考察不同样品预处理方法对于拉曼光谱信号强度的影响，分别用水提取法、乙醇提取法、甲醇提取法、三氯甲烷与甲醇混合提取法处理两种蛹虫草样品，然后按最佳条件采集不同样品预处理方法下的拉曼光谱图。结果如图5、6所示，三氯甲烷提取法得到的样品拉曼光谱图强度和峰型均较好。图5 不同预处理得到蛹虫草1号样品的拉曼光谱图A:水提取法；B:乙醇提取法；C:甲醇提取法；D:三氯甲烷与甲醇混合提取法图6 不同预处理得到蛹虫草2号样品的拉曼光谱图SERS定性检测虫草素对质量浓度为100、200、250、500、1 000 mg/L的虫草素标准品待测液采用最佳方法进行检测得到的拉曼光谱图如图7所示，可以看到，不同浓度虫草素标准品均有较好的信号响应且峰形相似，(1 319 ± 3) cm-1、(1 469 ± 3) cm-1处有特征峰。图7 不同浓度虫草素标准品拉曼光谱图SERS检测实际样品中的虫草素以蛹虫草1号、蛹虫草2号为实际样品，按照三氯甲烷提取法进行实际样品的前处理，按最佳条件进行拉曼光谱检测。如图7、8所示，拉曼光谱检测有虫草素的特征峰（1 319、1 469 cm-1），为了验证结果的正确性，进行了高效液相色谱法的验证，如图10、11所示，证实了实际样品中含有虫草素，进一步了验证所建立方法与拉曼基底的实用性，因此此实验方法具有实际应用性。图8 虫草素标准溶液与蛹虫草1号样品的拉曼光谱图A：质量浓度为1 000 mg/L的虫草素标准溶液；B：经三氯甲烷提取法得到的蛹虫草1号样品图9 虫草素标准溶液与蛹虫草2号样品的拉曼光谱图A：质量浓度为1000 mg/L的虫草素标准溶液；B：经三氯甲烷提取法得到的蛹虫草1号样品图10 蛹虫草1号样品的高效液相色谱图图11 蛹虫草2号样品的高效液相色谱图将三氯甲烷提取技术与表面增强拉曼光谱分析法结合，实现从复杂的样品基质中将目标物提取出来，再利用表面增强拉曼光谱对于目标物灵敏和快速检测分析的特性，检测食品中的虫草素并绘制出拉曼光谱图。实验以虫草素作为目标物，金纳米胶体为拉曼基底，对实验条件的优化得到最佳的实验条件为：金纳米胶体最佳添加量为200 μL；虫草素样品添加量为5 μL，最优条件下的虫草素的最低检出限为1 mg/L。将所建立的SERS检测方法对两种蛹虫草实际样品中的虫草素进行了检测，该SERS检测方法都能检出虫草素，且该法操作简便，检测时间短，因此SERS具有很好的实际应用性和应用前景。

近日，《人民日报》刊文《最重要的是把自己的事做好》，文中指出：“一项项落后、一次次封锁，却成就了一件件科技自立、创新自主的传奇。”作为正在从工业大国向经济强国转变的经济体，中国要实现经济高质量发展，占领世界产业链价值链位置的高端，必须在关键核心技术上走自主创新之路，实现战略性突破，才能保证重要产业和高技术产业的安全。作为中国本土民族品牌，专注拉曼快检行业的简智仪器始终坚持自主创新，科技自立，在拉曼光学快检领域展现中国品牌应有的实力。回顾近几年拉曼光谱技术的飞速发展，很大程度上得益于SERS表面增强技术的突破。使用SERS技术，可以实现拉曼信号超万倍的增强，使得原本很弱的拉曼散射，在测试痕量物质时变得可行。本着中国本土民族品牌自主创新的企业理念和社会责任感，在2019年1月的新品发布会上，简智仪器发布公司第一款产品级的SERS增强芯片。该款SERS增强芯片基于表面等离子体共振技术，可用于食品安全、生物医药、毒品爆炸物等众多领域的痕量检测检测。在芯片的核心区域上，简智仪器制作了纳米级精度的有序点阵结构，使光散射得到光子级别的均匀控制，从而让待测分子的拉曼特征信号得到最大程度的展现而不失真。为了增强这款芯片的普适性，让它对不同类型、不同状态下的分子都能做到精准捕捉、精确呈现，简智仪器对阵列的构型、点阵间隙距离参数等都进行了精心的设计，并用最为先进的组装技术原位实现。最终在这款芯片上，不同分子可以在点阵微结构的不同作用部位得到信号增强，使得这款芯片能广泛适用于不同领域和场合的快速检测。这款芯片的应用性能总结来说有以下优点：1.灵敏度高：对于绝大多数分子，这款芯片的增强灵敏度达到5个数量级以上，可以做到痕量检测。2.重现性强：芯片的结构和先进的工艺技术使得它在检测中表现出高度稳定性和可重复性，批间测试差异极小。3.适用性广：应用这一款芯片可以解决不同样品的检测需求，极大提高了检测的便捷性。4.识别性好：由于光子级别的散射控制，拉曼特征信号可以被准确呈现，使待测物可以被精准地识别出来，给检测带来便利。此外，简智仪器还研发了新型表面增强SERS试剂，这是简智坚持不断创新研发，经改进后的第3代试剂，包含6种常规型号，其中4种金胶，2种银胶，具有适用范围广、高稳定性及特异性等特点，适用于食品安全、生物医药、物质表征等领域。简智仪器始终与千万中国本土民族科技企业一样坚信，最重要的是把自己的事做好，简智将继续专注拉曼快检领域，坚持自主创新，为中华民族的伟大复兴，贡献科技力量！

前言　　我国“十二五”、“十三五”期间，我参加了几个国家科技部重大仪器专项中有关便携式激光拉曼光谱仪器及其应用专项方面的专家组工作 通过接触这些项目，结合我本人过去从事激光拉曼光谱仪器及其应用的工作实践，有一些体会。这里想介绍一点便携式激光拉曼光谱仪器及其应用的有关问题，供有关科技工作者参考。　　目前科技工作者们都在关注便携式激光拉曼光谱仪器及其应用的最新进展，世界各国正在争先恐后的研发各类便携式激光拉曼光谱仪器。在我国目前有20多家企业(含外资企业)在研发、生产各类便携式激光拉曼光谱仪器 国外也有很多仪器公司都在加强便携式激光拉曼光谱仪器及其应用的研发，所以，本文重点介绍《便携式激光拉曼仪器及其应用的最新进展和有关问题》。　　一、仪器的最新进展　　1)仪器的S/N(表征仪器的灵敏度)大幅度提高　　目前，国内外的便携式激光拉曼光谱仪器最新进展中，最突出的体现之一是S/N的提高。因为从仪器学理论讲，激光拉曼的灵敏度与光源(激光器的稳定性、波长等)、主机(单色器的光谱带宽、杂散光、光栅和准直镜、物镜的口径等)、光接收器(CCD的灵敏度、CCD的噪声N、稳定性等)、放大器(噪声N、稳定性、放大倍数等)等密切相关。所以，光源为785nm的便携式仪器，直接测量的S/N一般在1000:1以内，不可能达到10000以上。但是，随着化学计量学的发展，仪器的软件、特别是各种算法突飞猛进。例如：北京西派特公司研发的785nm新型ExR510便携式激光拉曼光谱仪(以下简称ExR510)，由于采用一种我国独具知识产权的、消除荧光背景和降噪的专利技术，使得该仪器直接测试的S/N优于2000:1以上。北京大学在他们使用西派特的ExR510时，对仪器进行了考查，发现直接测量ExR510的信噪比可以达到2400:1，为目前国际上同类仪器的领先水平。但是，随着软件、算法的发展，仪器的S/N还会进一步大大提高。　　2)仪器的分辨率大大增强　　国际上的便携式激光拉曼光谱仪器中，单色器的焦距一般都在75mm左右(甚至更小)。在这么小的便携式激光拉曼光谱仪器上，要得到相对高的分辨率是很难的，所以目前国际上的这类便携式激光拉曼光谱仪器的分辨率都在4-12cm-1之间!因为从仪器学理论来看，大家都知道，光栅理论中分辨率(SBW)的数学表达式为：　　SBW=[1/(mf/d cos θ)] b = d ×cos θ× b /mf　　法国JY公司的HR800大型台式激光拉曼光谱仪的焦距为800mm，仪器采用优质光栅、三级光谱、狭缝可调，但是，分辨率只是0.5-0.8cm-1左右。所以，有些公司给出焦距75mm的便携式激光拉曼光谱有仪器的分辨率为1.27cm-1，从理论到实践都是做不到的。　　但是，仪器的分辨率大大增宽，无疑是最吸引科学家眼球的关注焦点之一。北京西派特的ExR510，采用了特殊的专利软件处理，使得75mm焦距的便携式仪器的分辨率大大增强，该仪器经北京计量测试研究院测试，分辨率为2.8cm-1，为国际同类产品的领先水平。　　3)新型的激光拉曼光谱仪器不断涌现　　(1)2017年，安捷伦推出了四款最新的拉曼专利技术：其中，空间位移拉曼光谱(Spatially Offest Raman Spectroscopy，简称SORS)、透射拉曼光谱(Transmission Raman Spectroscopy ,简称TRS)相当先进。SORS的用途非常广泛,TRS更加优越，做定量分析检测时，比SORS准确度更高。安捷伦最近推出的四款拉曼产品，其中，SORS和TRS是代表产品。　　(2)2018年3月，必达泰克推出新型透视拉曼光谱仪STRaman，获得了2018年3月美国匹兹堡分析化学和光谱应用会议暨展览会的卓越金奖。这是应该特别值得重视的消息，该仪器突破了传统拉曼技术障碍，可以透过视觉不透明的包材和涂层，收集内部样品的拉曼信号。该仪器由先进的算法、高度智能化的分析软件、高通量光谱仪及增加采样深度和面积的专用探头组成 所有元部件都高度集成在一套便携式系统中，可以非常简便的在现场或实验室使用。据称STRman是具有快速、无损分析领域应用的、较为理想的分析检测工具 例如：在食品、制药、法医、刑侦、特殊化学品工业领域应用等等。　　(3)南京简智仪器公司最近推出了首款便携式差分拉曼光谱仪。上世纪九十年代提出的差分拉曼方法，由于多种因素(例如：两个光源无法同时测量、导致受激发射光谱和散射光谱两张原始光谱产生差异、还有算法问题等)，一直使之无法形成产品。南京简智公司经过努力，攻克了很多难题，终于研发成功了便携式差分拉曼光谱仪。据报道，该仪器具有抗干扰、大信噪比、滤除杂峰等优点。可以直接测量高荧光物质、深色物体等等，是一款好仪器。　　(4)联用技术的大发展是当今世界上分析仪器发展的主要潮流之一。往往一种技术解决不了的问题，两种技术联用，就会迎刃而解了，就会出现一片广阔天地。由原总后牵头的，国家科技部“十二五”重大仪器专项中的《薄层扫描-便携式激光拉曼光谱联用仪器及其应用》(本人为项目技术专家组组长)，已经通过国家总验收 该仪器解决了食品、中药产品中薄层色谱和拉曼光谱无法单独解决的分析难题。仪器具有体积小、重量轻、自动化程度高等特点，该仪器为国际首创.　　二、应用的最新进展　　1、应用领域越来越广　　例如：　　1)药物分析：原材料辅料分析鉴别、原研药分析、药物晶型分析、合成反应监控、假药甄别、注射液成分分析，包装材料鉴定。　　2)化学危险品：具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品鉴别。　　3)地质/珠宝：珠宝鉴定，矿物分析。　　4)食品分析：非法添加、农药残留等。　　5)聚合物材料：分子结构、结晶结构、取向结构、成分定量分析、相结构、聚合反应动力学、形变、老化等。　　6)催化材料：动力学研究，分子筛骨架结构分析，物相变化。　　7)半导体材料：成分鉴别、结晶结构、晶体取向、应力和应变。　　8)石墨烯、碳纳米管及其他碳材料表征。　　9)复合材料：表征及微观力学研究。　　10)无机材料：很多无机材料是中心对称的振动，红外光谱不敏感，而拉曼光谱具有很明显的优势。物质鉴别，结构测定，材料合成研究。　　11)地质/珠宝：珠宝鉴定，矿物分析。　　还有很多领域可以应用下、便携式激光拉曼仪器，在此不再赘述。　　2、SERS技术的引入得以实现　　众所周知，SERS效应的发现，使普通拉曼散射光谱方法无法或很难开展的研究工作出现了新的转机，再加拉曼光谱所特有的高选择性，使SERS在许多领域中得到广泛的应用。目前，与普通拉曼散射光谱相比，SERS的增强因子可达104～107。虽说SERS技术还有很多不完善之处，但仍然得到了大家重视。　　3、已经实现五组分定性、定量分析　　传统的激光拉曼光谱技术，一般只能对单组份或三组分样品进行定性分析检测，很难进行定量检测。而目前正在大发展的便携式激光拉曼光谱仪器，由于软件算法上的突破，已经可以进行五组分定性、五组分定量分析检测。以下以我主持鉴定会的北京西派特公司的ExR510为例，给大家分享一下拉曼光谱对五组分的样品进行定性、定量分析检测的案例。　　1)ExR510对五组分醇定性分析测试结果　　因为醇类物质的谱线较宽、容易重叠、分离难度大，为了说明问题，所以他们选择对5种醇混合物进行测试，五组分定性测试结果如下图：仪器条件：激光785nm 功率10级 扫描次数10次 积分时间12S。　　2) 对五组分醇定量分析结果　　在上述仪器条件下，准确称量并配制甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇和异丙醇的混合溶液，各组分醇的具体称量值、混合液标样的含量、用定量算法得到的实测含量和计算误差列表如下：样品 标样含量（%） 实测含量（%） 误差（%） 甲醇（0.4437g）17.7416.13-1.61乙醇（0.4649g）18.5819.320.74乙二醇（0.6661g）26.6329.102.47丙三醇（0.4755g）19.0114.48-4.53异丙醇（0.4514g）18.0420.972.93　　上表数据是用上图结果采用“子空间向量夹角法”计算出来的，这个算法是西派特公司的专利。　　4、消荧光干扰、扣背景技术有重大突破　　荧光干扰是激光拉曼的天敌。所以消荧光干扰或扣背景技术具有及其重大的意义。我主持鉴定会的北京西派特公司的ExR510，对实际样品分析检测结果令人非常满意：　　(1)单组分定性分析检测时消荧光和匹配度的效果：　　①滑石粉(弱荧光物质)定性检测：滑石粉 检测的匹配度：0.999　　仪器条件仪器条件：ExR510 便携拉曼光谱仪 激发光源：785nm 积分时间：10s 功率等级：10级　　②对重钙定性测试时消荧光和匹配度的结果：匹配度达到0.999　　仪器条件：ExR510 便携拉曼光谱仪 激发光源：785nm 　　积分时间： 10s 功率等级：10级　　5、食品药品快检技术的进展　　“十二五”国家科技部重大仪器专项，“TLC-LR联用仪器及其应用研究”，完成了药品快检专用软件工作站，完成了化药的假药与中药掺杂违禁化学药品的快速检测与远程智能判别。完成了一键式对化学药和中药掺杂的快速检测。研发成功了国际首创的TLC-SERS-LR联用仪器 建立了多种拉曼光谱快检数据库，包含：300余种基药 50种品牌药 500种上市药物活性成分 100种常见药用辅料 8种国抽药品 标准操作规程4项。建立了多种化学药品的检测方法 过期药回收再利用检测方法 仿制药冒充原研药的检测方法等等。下图是专家测评现场：　　三、几个有关问题　　1、科技工作者必须实事求是　　科技工作者应该是最实事求是的人。但是很多科技工作者不是这样。例如：目前国产的许多便携式激光拉曼仪器(包括其它各类常规型、普及型、基础型的仪器)不但不比进口的差，相反，在主要性能指标(如S/N、分辨率等等)上、在实用性上、在性价比上都优于同类进口仪器，都能满足使用要求。但是，有些领导和科技工作者就是要说“进口仪器总比国产的好”。就是要花大价钱去买进口仪器，这样的例子举不胜举。这就是不学习、不调查、闭着眼睛说瞎话、不实事求是的表现。还有，中国分析仪器行业里，目前有不少人不懂装懂，明明自己没有受过仪器学的熏陶，明明自己不懂仪器学，但是在各种仪器专业学术会上，在仪器评审会上、特别是仪器鉴定会上，他们却高谈阔论，经常说一些外行的话 本来有国际先进水平的仪器，因为他们不了解、他们不懂，他们就不敢写出真实水平的评价。以至鉴定会得出错误或名不符实的结论。所以，科技工作者只有认真学习、懂一点仪器学、只有实事求是，才能正确的评价进口仪器和国产仪器，才有可能正确大胆使用能满足使用要求的国产仪器、才能站在民族的高度支持、保护国产仪器。　　我们说，过去(80年代以前)因为我国的基础不好等多种原因，我国分析仪器的确都不行。但是现在，常规、基础、普及型仪器都不错。虽说质量上各有千秋，但是基本上都能满足使用要求。目前有些高端仪器我国与发达国家的差距还较大，但是高端仪器市场小，赚钱不多。我们要从民族高度看问题，严防上当。　　从仪器学和应用的实践要求来看，我认为目前有很多产品宣传不实在。我诚恳的建议或希望大家要站在实事求是的立场上宣传产品。(特别是对国外公司产品，中国人应该站在客观立场上实事求是宣传，不能自觉或不自觉的帮助外国人忽悠中国人)；我希望在外国公司工作的中国朋友们，要把国外好产品引进中国。希望从事分析检测的朋友们、使用者、买仪器者，评价仪器时，要实事求是、要特别重视仪器的可靠性(特别是要重视影响检测误差的关键指标的可靠性)，这是根本性的问题。尤其是激光拉曼领域，正处在群雄争霸、鱼目混珠的时期，建议使用者实事求是、买仪器时采取盲样比对测试、全面综合权衡后，决定买哪家的仪器，绝对不能盲目迷信国外产品。这个原则适用于所有使用分析仪器的科技工作者，建议大家一定要重视，严防上当。　　2、应该大胆使用能满足要求的国产光谱仪器　　今天我国的常规、基础分析仪器很多都不比同类进口仪器差，已经完全可以与国外抗衡(指标优于、相当、不够)。特别是便携式激光拉曼光谱仪器，我们国家目前有很多家在生产。虽说仪器的水平、质量等各有千秋，但是，要看到“抗衡”这个问题。我们千万不要迷信进口仪器。今天，我从仪器学理论和分析工作的实践相结合的角度、从使用的适用性角度、从仪器的可靠性和性价比角度等方面，全方位的、负责任的告诉广大读者：目前我国的常规仪器已经可以与国外抗衡了。例如：国产ExR510的主要技术指标处在国际领先水平 南京简智仪器公司的便携式差分拉曼光谱仪可以直接测量高荧光物质、深色物体等等。　　目前在便携式激光拉曼光谱仪器方面，外商在我国占有很大的市场，而国外产品不比国产的同类产品好，所以我们必须加倍努力，去占领市场。因此，我再次呼吁：我们要正确评价国产仪器和进口仪器。正确认识国产仪器和进口仪器。正确处理国产仪器和进口仪器的关系。既不要盲目迷信进口仪器，又不要盲目排外。国外好的仪器、我国还不能生产的高端仪器，我们要引进、要消化、要吸收、要为我所用。国外搞虚假指标欺骗我们的各种仪器，我们要大胆批评。同时我们在打破误区后，还必须要看到差距 中国常规仪器与国外的主要差距是：工艺、软件、附件。只有看到了差距，才有赶超的动力。大家应该团结起来，打破误区，努力赶超分析仪器和应用的国际先进水平。　　3、建议分析仪器研发、生产和分析仪器应用工作者重视仪器学理论的学习　　仪器学理论是一种综合性学科的理论，是一门涉及到多个领域的、复杂的、交叉的、边缘学科的理论，是涉及到光学、机械学、电子学、计算机、应用等各个领域的理论，特别是现代分析仪器及应用工作者，都离不开这些方面。作者通过实践，深深认识到只有掌握了一点仪器学理论知识，才能知其然知其所以然、才能研发和生产出稳定性好可靠性好的仪器、才能把仪器用到最佳水平、得到最佳的分析检测结果。为此建议大家参考：　　李昌厚著，《仪器学理论与实践》(仪器学理论与光学类分析仪器整机及关键核心部件的设计、制造、测试、使用和维修)，北京：科学出版社,2008。　　作者在大学里学仪器，毕业后既使用仪器，又研发仪器 该书从理论到实践，总结了作者研发、使用各类分析仪器的经验和教训。对研发分析仪器、生产分析仪器、使用分析仪器、维修分析仪器的科技工作者都有参考价值。(李昌厚 中国科学院上海生物工程研究中心 200233)　　李昌厚，中国科学院上海生物工程研究中心原仪器分析室主任兼生命科学仪器及其应用研究室主任、教授、博士生导师、华东理工大学兼职教授，终身享受国务院政府特殊津贴。　　　　主要研究方向：分析仪器及其应用研究 长期从事光谱仪器(紫外吸收光谱、原子吸收光谱、旋光光谱、分子荧光光谱、原子荧光、拉曼光谱等) 色谱仪器(液相色谱、气相色谱等)及其应用研究 特别对《仪器学理论》等有精深研究。　　以第一完成者身份，完成科研成果15项。由中科院组织专家鉴定 其中13项达到鉴定时国际上同类仪器的先进水平，2项填补国内空白 以第一完成者身份获得国家和省部级(中国科学院、科技部、上海市)科技成果奖5项(含国家发明奖1项) 发表论文183篇，出版专著5本 曾任中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届、第六届副理事长；国家认监委计量认证/审查认可国家级常任评审员、国家科技部“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”重大仪器及其应用专项的技术专家组成员或组长、上海市科学仪器专家组成员、《光学仪器》副主编、《生命科学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编等十多个学术团体的领导职务。曽经先后担任过：北京普析通用、北京瑞利、北京西派特、无锡高速分析仪器厂、无锡英之诚、常州玉宇光电、上海安杰科技、美国(香港)ISCO科技公司等等多个高科技公司和学术团体的技术顾问，为这些公司和有关学会联合召开的各类技术交流会、技术培训会等讲课500次以上。为全国各类学术会议做学术报告100次以上。

基于喷雾干燥技术的表面增强拉曼光谱研究进展水污染是一个全球性问题，威胁着人类健康并损害生态系统的健康。水污染物含有多种对人体健康和生态系统产生不利影响的重金属和有机化合物，需要及时发现和分析以维持环境，同时可以尽量减少对人类健康的危害和对生态系统健康的损害。水样中重金属的检测常用检测方法如下原子吸收光谱法(AAS)阳极溶出伏安法(ASV)电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)电化学检测除了以上常用检测方法外，还可以利用喷雾干燥方法结合拉曼光谱技术-表面增强拉曼光谱(SERS)来测定水中污染物。SERS 技术是一种简便、快速进行有机化合物痕量分析的技术。与传统的拉曼光谱相比，它可以获得信号得到显著增强的拉曼光谱。SERS 中的拉曼增强发生在两个或多个聚集的金属纳米颗粒的连接处，即所谓的热点；贵金属纳米颗粒的聚集程度是 SERS 中拉曼信号增强效果的关键决定因素。喷雾干燥法是将储存溶液中的微小液滴雾化，研究者可以通过改变液滴的大小和液滴内纳米颗粒的浓度来控制纳米微粒的聚集程度。纳米微粒的形成是由于液滴内部溶剂蒸发的结果(图1)。同时，喷雾干燥法也可以在不添加表活物质的情况下制备纳米微粒。该方法获得的纳米微粒可以在使用中将探针分子困在热点中，获得比使用传统 SERS 衬底的方法更有效的信号增强效果。在使用传统 SERS 方法时，通常需要通过将待分析溶液滴到衬底上的方式使探针分子分散到热点附近。也可以将 SERS 制备成溶胶，在测试过程中需要添加表面活性剂，这导致在目标物质信号被放大的同时，表面活性剂的拉曼信号也被放大，会干扰测试。而采用喷雾干燥法制备的纳米微粒可避免这些情况的发生。▲图1，用于制备纳米银微粒的喷雾干燥系统示意图本研究采用喷雾干燥方法制备纳米微粒用于探针分子的痕量分析。首先，研究者采用定制化的喷雾干燥系统制备纳米微粒。之后研究制备的银纳米微粒的大小如何影响探针分子（罗丹明B）的 SERS 信号。最后，我们雾化了银纳米粒子和探针分子罗丹明 B 的预混合溶液，以促进探针分子在热点的捕获，从而进一步增强探针分子拉曼信号。1材料在本研究中选择银纳米颗粒(AgNPs)。购买主粒径为 30 nm的AgNP颗粒(Ag Nanocolloid H-1, Mitsubishi Materials Corporation)，用超纯水(18.2 MΩ cm)稀释，得到 0.01wt% 和 0.1wt% AgNP 溶胶。罗丹明 B (RhB)作为探针分子。所有材料均未经进一步提纯使用。2采用喷雾干燥法制备 AgNP 微粒用含有 AgNP 的雾化液滴制备用于 SERS 测试的 AgNP 微粒。实验装置示意图如图1所示。液滴雾化使用了一个定制的系统，该系统带有加压双流体喷嘴。当加压气体被引入时，液体样品通过喷嘴内出现的负压被吸入系统。在喷嘴内形成一层液体膜，然后在剪切应力的作用下分解成液滴。在雾化之前，将超纯水与 AgNPs 溶胶混合，以进一步稀释溶胶中任何浓度的潜在污染物。使用氮气作为干燥气和雾化气，将雾化后的液滴从喷嘴输送到加热区。再以 4.5 L/min 的流量将 N2 气体引入加热区，将雾化后的液滴加热至 150℃，促进溶剂蒸发，使 AgNP 气溶胶干燥。雾化系统总流量为 6.9 L/min，液滴停留时间为 0.93s。最后，使用定制的冲击器将干燥气溶胶形式的 AgNPs 沉积在直径为 14mm 的铜制圆形基板上。撞击喷嘴直径为 1mm，因此 AgNPs 以 17L/min 的流速加速撞击。在 SERS 实验前，将沉积的 AgNP 在常温常压下保存 24h。本次共制备四种不同粒径的 AgNPs 微粒，并对其在 SERS 分析中的敏感性进行了检验。雾化 0.01wt.% 的溶胶得到的 AgNP 微粒粒径最小，雾化 0.1wt.% 的溶胶得到的 AgNP 微粒粒径最大。溶胶中 AgNP 的浓度直接影响单个液滴中 AgNPs 的数量。此外，采用差分迁移率分析仪对制备的四种 AgNPs 微粒进行颗粒度分析，四种微粒的平均粒径分别为 48、86、151 和 218nm。3SERS 分析将制备的四种不同大小的 AgNPs 微粒用于微量罗丹明 B 溶液的 SERS 信号获取。 将 100μL 一定浓度的罗丹明 B 标准水溶液滴在铜基底上制备的 AgNP 微粒上。采用 532nm 激光器，在激光功率为 0.157mW，曝光时间为 1s 的条件下获得 SERS 谱图。每个样品在不同位置获得十几张 SERS 光谱。利用数据处理软件对所得光谱进行背景减除，并获得罗丹明 B 位于 1649 cm&minus 1 处的峰强度。4尺寸和形态表征图2 显示了用浓度分别为 0.01wt% 和 0.1wt% 的 AgNg 溶胶喷雾制备的微粒的尺寸分布。可以看到二者的平均尺寸分别约为 38nm 和 66nm，前者微粒的大小与纯 AgNP 颗粒(~ 30nm)的大小大致一致，这证明前者微粒中主要为纯 AgNP 颗粒。后者微粒增大可归因于 AgNPs 浓度的增加，即溶胶浓度的增加。这表明由 0.1wt% 溶胶喷雾干燥得到的微粒中有聚集。由此可知，用该喷雾干燥系统得到的微粒大小可通过气溶胶浓度的大小控制。▲ 图2，由 0.01wt%、0.1wt% 和 0wt% 的纳米银溶胶喷雾干燥获得的纳米银微粒的粒径大小▲ 图3，沉积后纳米银微粒的SEM图像和尺寸分布。(a, e) 48 nm， (b, f) 86 nm， (c, g) 151 nm， (d, h) 218 nm图3 的 SEM 图像分别显示了在未添加探针分子(即RhB)情况下沉积在铜板上的四种纳米银微粒的相应尺寸分布。由 0.01wt% 的纳米银溶胶喷雾干燥获得的微粒形成了亚单层膜(图3a)，颗粒的平均测量尺寸为 48nm(图3e)，与制备溶胶前的纯颗粒尺寸(30nm)和气溶胶颗粒尺寸(38nm)基本一致，这表明滴在铜板上的纳米银微粒并未明显聚集。如 图3f 和 图3g 所示 3b 和 3c 的纳米银微粒的尺寸为 86 和 151nm。由 0.1wt% 溶胶制备得到的纳米银微粒形成了更大的球形聚集体(图3d)，尺寸为 218nm (图3h)，是气相测量中发现的 AgNP 气溶胶(图2)的两倍多。气相测量和 SEM 观察之间的这种尺寸差异可能归因于颗粒反弹效应。只有大的 AgNPs 微粒才能更好地沉积，因为微粒与基底之间的接触面积较大，所以具有较高的附着力。最终使用两种浓度的溶胶和 DMA，我们制备了四种不同尺寸的微粒：48、86、151 和 218 nm。5拉曼增强效果与微粒尺寸大小有关图4 显示了不同浓度的罗丹明 B(分别为 10&minus 6、10&minus 8 和 10&minus 10 M)，用四种纳米银微粒（尺寸分别为 48、86、151 和 218nm 时）获得的 SERS 光谱。在罗丹明浓度为 10&minus 6 M 时，采用四种纳米银微粒获得的谱图在 500-1700 cm&minus 1 处都均能清晰地观察到罗丹明 B 的所有特征峰(图4a)。表1 列出了罗丹明 B 的拉曼特征峰归属。其中，1649 cm&minus 1 处的 C-C 伸缩振动信号最为强烈，因此被用作计算 AEF，用于评价拉曼信号的增强情况。在未采用 SERS 增强时，没有观察到罗丹明 B 的特征峰(图4a)，这证实了纳米银微粒对罗丹明 B 的拉曼信号起到了增强作用。▲ 图4，(a) 10&minus 6 M， (b) 10&minus 8 M， (c) 10&minus 10 M 浓度下罗丹明 B 溶液的 SERS 光谱。箭头表示罗丹明 B 的拉曼特征峰(表1)表1，罗丹明 B 的主要特征峰及特征峰归属拉曼位移（cm-1）特征峰归属1199C-C 键的伸缩振动1281C-H 键的弯曲振动1360芳香基 C-C 键的弯曲振动1528C-H 键的伸缩振动1649C-C 键的伸缩振动6AgNPs 溶胶和探针分子混合后喷雾干燥图4 和 图5 表明，尺寸为 86nm 的 AgNP 微粒是信号增强效果是最好的。研究者又过在喷雾干燥前将罗丹明 B 溶液与 AgNP 溶胶进行预混合(即采用预混合雾化途径)，制备微粒。进一步探索了微粒的拉曼增强效果。图6显示了浓度为 10&minus 6、10&minus 8 和 10&minus 10 M 的罗丹明 B 溶液在 86nm AgNP 微粒中的 SERS 光谱。▲图5，粒径为 48、86、151和 218nm 的 AgNP 微粒在 浓度为 10-6 和 10-8 M 罗丹明 B 的 AEF 值。部分测试未获得罗丹明 B 特征峰，因此未计算 AEF 值▲图6 采用 AgNP 溶胶与罗丹明 B 预混后获得的微粒对浓度分别为(a) 10&minus 6 M， (b) 10&minus 8 M， (c) 10&minus 10 M 的罗丹明 B 溶液进行信号放大获得的 SERS 光谱▲图7 喷雾干燥制得 86nm 纳米银颗粒后加入罗丹明 B 溶液和罗丹明 B 溶液与 86nm 纳米银微粒预混后喷雾干燥后的 AEF 值▲图8 （a）喷雾干燥后滴入罗丹明B溶液 （b）罗丹明B 溶液与微粒预混后喷雾干燥7结论本研究采用喷雾干燥方法制备高灵敏度的纳米银微粒。使用定制的系统制备了粒径为 48、86、151 和 218nm 的 AgNP 微粒。滴入10&minus 6 M 罗丹明 B 溶液后，48、86、151 和 218nm AgNP 微粒的 AEF 值分别为 2.4 × 103、4.2 × 103、3.3 × 103 和 4.0 × 103，而滴入 10&minus 8 M 罗丹明 B 溶液后，86 和 151nm 微粒的 AEFs 为 3.4 × 104 和 2.2 × 104。我们发现 86nm 的 AgNP 微粒是本研究中最敏感的纳米结构。与 218nm AgNP 微粒相比，86nm AgNP 微粒的拉曼增强效果更好，这是由于高浓度溶胶制备的 AgNPs 微粒中电子云变形，降低了它的拉曼增强效果。在喷雾干燥前将罗丹明 B 溶液与 AgNP 溶胶预混后获得的拉曼增强效果较喷雾干燥后加入罗丹明 B 溶液更强。在测试浓度为 10&minus 6 M 和 10&minus 8 M 的罗丹明 B 溶液时，预混后喷雾干燥得到 86nm 微粒的 AEF 值分别为 5.1 × 104 和 3.7 × 106。该方式获得的 AEF 值分别是喷雾干燥后加入方式的 12 倍和 110 倍。该方法应该是更适合用于环境污染物痕量分析的方法。8文献引用Chigusa M. etc. Development of spray‐drying‐based surface‐enhanced Raman spectroscopy. Scientific Reports （2022）12：4511雷尼绍公司总部位于英国，自上世纪九十年代 开始提供显微拉曼光谱仪，是最早的商用显微拉曼供应商之一，一直在拉曼光谱领域是公认的领导者。雷尼绍为一系列应用生产高性能拉曼系统，具有完备的光谱产品系列：inVia 系列显微共焦拉曼光谱仪、 RA802 药物分析仪、 RA816 生物组织分析仪、Virsa 高性能光纤拉曼系统、Raman-AFM 联用系统接口、 Raman-SEM 联用系统等。 凭借优越的产品性能及完善的售后服务， 雷尼绍光谱产品系列极大地提高了客户的研发能力和科研水平，被广泛应用于高校科研和制药、材料、新能源、光伏等多个领域研发中。瑞士步琦公司是全球旋转蒸发技术的市场领先者，并且在中压分离纯化制备色谱，平行反应，喷雾干燥仪和冷冻干燥仪，熔点仪，凯氏定氮仪和萃取仪以及实验室/在线近红外等方面是全球市场主要的供货商。我们相信通过提供高质量的产品和优质的服务，我们能给广大的客户在研究开发创新和生产上提供强有力的支持。我们的所有产品均符合“Quality in your hands” (质量在您手中) 理念。我们始终致力于开发坚固耐用、设计巧妙、便于使用的产品与解决方案，以便满足客户的最高需求。凭借小型喷雾干燥仪 B-290 和 S-300，瑞士步琦巩固了其 40 多年来作为全球市场领导者的地位。实验室喷雾干燥仪融合卓越的产品设计与独特的仪器功能，可为用户提供极佳的使用体验。使用实验室喷雾干燥仪可安全处理有机溶剂；S-300 配备的自动模式可节省大量时间，让整个实验过程调节和可重现性更高；远程控制可以带来极致的灵活性，同时方法编程让操作变得对用户更友好。