本研究利用 COMSOL Multiphysics 仿真，对基于金和银纳米颗粒的表面增强拉曼散射（SERS）生物传感平台进行设计与优化，以提高 SERS 生物传感器对生物分子精确检测和定量的灵敏度与特异性。研究考察了单颗粒、多颗粒和周期性纳米球等不同排列，分析偏振以及三聚体和四聚体纳米球体系中的局部热点切换现象。为验证仿真结果，作者...
表面增强拉曼散射（SERS）的实际应用受热点分布不均影响，常出现信号波动大、检测可靠性低等问题。本文提出一种在均匀金纳米岛（GNI）图案上构建空间均匀金纳米颗粒（GNP）的SERS平台，以同时利用GNI的空间均匀性和GNP的高信号增强能力。该基底通过电子束蒸发和对流自组装（CSA）两种非光刻技术制备，具有简单、低成本、可大面积制备的...
丙型肝炎病毒（HCV）仍是重大公共卫生挑战，影响全球约7100万人并增加严重肝病风险。尽管治疗不断进步，诊断限制仍阻碍2030年消除目标。本研究提出整合催化发夹组装（CHA）与等离子体核-卫星金纳米颗粒（AuNP）组装的诊断方法，用于灵敏、特异检测HCV RNA。通过优化DNA发夹化学计量形成高度稳定的三向连接（3WJ），在无酶、等...
当前新冠疫情凸显快速、可重复检测手段的迫切需求。RT-qPCR 引物高度特异且依赖已知序列，病毒基因组突变（如 Delta、Omicron 及其亚型）可能导致引物失配，造成漏检。本文报道一种基于金纳米颗粒（AuNPs）比色法与表面增强拉曼散射（SERS）的双平台 DNA 生物传感器，用于检测 SARS-CoV-2 及其新变异株。该传...
SERS 免疫分析生物传感器因高灵敏度和多标志物检测潜力受关注，但外源拉曼标记物（RRM）设计受金纳米颗粒聚集限制。本文研究对位取代硫酚电子效应对硫酚标记金纳米颗粒表面电荷和聚集的影响。作者用 60 nm 柠檬酸稳定金纳米颗粒与对位取代硫酚处理，Zeta 电位显示取代基 Hammett σp 与表面电荷负相关（R2=0.79，p=0...
早期诊断和监测SARS-CoV-2病毒对控制新冠疫情至关重要。本研究提出一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的新冠病毒生物传感器，用于未处理唾液中SARS-CoV-2病毒的高灵敏检测。该SERS免疫基底通过新型油/水/油（O/W/O）三相液-液界面自组装方法制备，形成两层致密且均匀的金纳米颗粒薄膜，以保证SERS免疫分析的重复性和灵...
过氧化氢（H2O2）是调控细胞代谢信号通路的关键第二信使。在肿瘤发生过程中，膜相关 NADPH 氧化酶和超氧化物歧化酶在胞外空间产生 H2O2，以促进细胞增殖并维持转化状态。因此，恶性细胞的特征之一是胞外 H2O2 过量产生，并随后被吸收进入胞质。由于内源性胞外 H2O2 的最显著梯度仅存在于与质膜接触的极浅液层中，本文报道了一种锚...
在多重耐药菌广泛流行的背景下，关键医疗表面的细菌定植需要尽快检测。本文提出一种非破坏性表面增强拉曼散射（SERS）方法用于检测细菌定植。SERS 能够以高灵敏度监测低浓度目标物质。作者通过柠檬酸稳定金纳米颗粒（AuNPs）的聚集制备 SERS 基底，并在基底上预吸附结晶紫（CV）、硫胺素（B1）和腺嘌呤（A）作为 SERS 报告物。...
本文报道了一种用于三维细胞培养与细胞代谢物非侵入检测的生物相容复合等离激元支架。该材料由金纳米颗粒（Au NPs）嵌入高亲水性聚2-羟乙基甲基丙烯酸酯（pHEMA）水凝胶基质构成，可通过3D打印制备。打印墨水包含HEMA单体、EGDMA交联剂、不同分子量pHEMA均聚物、光引发剂Irgacure 2959及AuCl3·3H2O前驱体...
为提高单分散金纳米颗粒（Au NPs）的合成水平，本文采用种子介导生长法制备了可用于表面增强拉曼散射（SERS）应用的球形 Au NPs。通过调节金纳米种子用量，可控制其局域表面等离子体共振（LSPR）吸收峰；并比较了磁力搅拌与超声浴两种制备方式，研究超声时间对粒径和形貌的影响。该方法简单、温和、可在室温下进行，利用超声能量调控颗粒...
构建快速、简便、灵敏的神经递质传感器可为神经系统疾病诊断提供途径，并有助于发现更有效的治疗方法。本文首次开发基于表面增强拉曼光谱(SERS)的柔性神经递质传感器，采用超声辅助浇铸法制备一系列以石墨烯纳米片(GNS)增强的环氧树脂(EPR)纳米复合材料，通式为 GNS/EPR1–5。在透明环氧树脂成型过程中原位引入 3%、5%、10%...
由大肠杆菌O157:H7等食源病原体引起的暴发仍给全球食品安全带来沉重负担。尽管生物传感器研究不断发展，许多实验室平台难以走向市场。适配体作为捕获生物分子可克服工业制造中的严苛条件，并在真实复杂样品中提升性能。本文报道将特异性适配体DNA序列共价偶联至4-氨基硫酚-金纳米颗粒复合物，通过表面增强拉曼散射（SERS）对大肠杆菌O157...
表面增强拉曼光谱（SERS）将拉曼光谱的分子特异性与金属纳米结构的强光学增强相结合，已成为可接近单分子识别的强分析工具。基于 SERS 的局部 pH 纳米传感器已用于多种应用，但其组装、校准与稳定性等关键问题仍会影响 pH 测量结果。本文对一种 SERS 活性 pH 纳米传感器进行了详细表征，该传感器由金纳米颗粒（AuNPs）与 p...
本文报道了一种用于表面增强拉曼散射（SERS）检测的高效基底。该基底由金纳米颗粒（AuNPs）负载于二维硅酸盐纳米片上构成，采用柠檬酸钠在水溶液中原位还原四氯合金酸（HAuCl4）制备。厚度约1 nm的硅酸盐片层，包括laponite（50 nm）、钠蒙脱石（Na+–MMT，100 nm）和云母（mica，500 nm），作为无机稳...
本文报道了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的纳米探针，用于活细胞内源过氧亚硝酸盐（peroxynitrite, ONOO−）的检测与成像。该探针通过将新合成的3-巯基苯硼酸频哪醇酯（3-MPBAPE）自组装到金纳米颗粒（AuNPs）表面构建而成。ONOO−与探针中的硼酸酯基团发生特异性反应，使分子结构转化为酚羟基，并引起882 ...
本文提出一种基于酪胺信号放大（TSA）策略的新型表面增强拉曼光谱（SERS）免疫传感器，用于超灵敏检测目标抗原。研究中以捕获抗体和辣根过氧化物酶（HRP）标记抗体构建免疫夹心：加入目标抗原后，HRP在过氧化氢（H2O2）存在下将酪胺转化为短寿命自由基中间体，该中间体可与蛋白表面芳香族氨基酸形成共价结合。将酪胺标记为功能化4-巯基苯甲...
本文报道了金纳米颗粒（AuNPs）修饰的三维二硫化钼（MoS2）纳米花（Au-MoS2 NFs）作为高效生物传感器的应用。MoS2纳米花通过绿色水热法合成，并进一步负载AuNPs以调节其物理性质，使其更适合生物应用。AuNPs通过局域电磁场形成大量“热点”，赋予Au-MoS2杂化结构优异的表面增强拉曼散射（SERS）生化传感性能。作...
本文基于精氨酸 N-磷酸化过程构建了一种用于检测蛋白精氨酸激酶 McsB 的“关闭型”表面增强拉曼散射（SERS）检测平台。带正电荷的模型肽 KRGGGGYIKIIKV（KRV）可诱导表面标记 4-巯基苯甲酸（4-MBA）的金纳米颗粒（AuNPs）发生静电聚集，形成 SERS“热点”，使 4-MBA 在 1077 cm−1 处的拉曼...
尽管医学进步，预测蛛网膜下腔出血（SAH）后部分并发症仍很困难。本文报道一种无标记纤维素表面增强拉曼光谱（SERS）生物传感器芯片，通过 pH 功能化增强金纳米颗粒（AuNP）的局域表面等离子体共振（LSPR）效应，用于基于脑脊液（CSF）识别 SAH 引起的脑血管痉挛和脑积水。芯片通过 pH 调节使 AuNP 带正电并沉积到带负电...
表面增强拉曼散射（SERS）已成为研究生物分子结构的有用光谱工具。生物体系中主要等离子体基底为金纳米颗粒（AuNPs），其表面等离子体共振取决于粒径、形貌、颗粒间距等。本研究合成不同尺寸 AuNP 胶体，用作传感器探测不同生物标志物和生物分子的 SERS 信号。结果表明，约50 nm AuNP 胶体在探测多种分子时具有优异 SERS...