新型SERS传感器有助于早期癌症检测

拉曼光谱技术是一项技术，可让您识别大量健康细胞中的癌细胞，区分假图片与真实图片并进行大量其他研究。

然而，由于创建这样的系统的电子部件的高成本，阻碍了这种技术的广泛采用。但是，由于布法罗大学科学家领导的一个由专家组成的综合团队的新成就，该技术仍可能在日常生活中广泛使用，而不仅仅是在实验室中。

科学家创造了可用于包括移动设备在内的微型，廉价的SERS传感器。

SERS技术基于对被研究材料反射的可变波长激光束的分析。这项成就是创造一种放置样品的基材。该底物是通用的，并且可以某种方式增强用激光处理的化合物分子的“逆反应”。


使用3D激光扫描共聚焦显微镜对NHC银芯片和组织样本的表面结构的体积和颜色直方图

该方法的本质是使具有一定波长的光束穿过测试物质的样品，该样品在与样品接触时会散射。使用透镜将获得的射线收集在单个光束中，并通过将弱（0.001％强度）拉曼射线与更强（99.999％）瑞利射线分开的滤光片。 “纯”拉曼射线被放大并发送到检测器，该检测器记录其振荡频率。

该方法的积极方面是您可以使用少量的物质。专家说，您甚至可以处理肉眼看不到的样品。在这种情况下，基板改善了光场，从而增强了“非弹性散射”。布法罗大学的科学家能够为这种研究创建通用的基底，而通常的拉曼光谱法要求使用不同的基底来研究各种材料。另外，以前需要使用具有不同波长和不同功率的激光器。


各种类型的组织（包括癌症）的分析结果

由布法罗大学和复旦大学的专家创建的通用基板是纳米结构的宽带网络。该网络可以拾取SERS使用的具有不同波长（450至1100 nm）的光辐射。基材由几层组成，其中一层是铝或银的镜面层。电介质是一层硅或氧化铝。电介质将“镜子”和银纳米颗粒分开。

“所有这些都像万能钥匙。代替使用不同的基板用于不同波长的光辐射，我们仅使用一个基板。科学家团队的张楠说，这是一种万能钥匙，可以打开许多门。

Zang还声称，在科学和工业的各个领域都可以使用这种芯片。 Nan Zang评论说：“即使使用非常少量的物质，也可以帮助识别癌症，疟疾，HIV和其他工作。”

如上所述，新的发展不仅可以用于医学。例如，这项技术将有助于将原始图片与假图片区分开，确定空气或水中毒素的浓度，并确定化学武器在使用过程中的组成成分。

现在，来自该项目组的科学家从事纳米光子学，生物光子学，混合材料及其衍生物，非线性和光纤，超材料，光流体等领域的各种研究。由于研究相关行业的专家的努力，才有可能创建通用的SERS芯片。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN381199/