SERRS技術(shù)應(yīng)用于兒茶酚胺檢測
作為一種重要的針刺效應(yīng)物質(zhì)，兒茶酚胺在生命機(jī)體內(nèi)發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前，兒茶酚胺的檢測手段多種多樣，然而，由于其所在環(huán)境復(fù)雜、含量低、易氧化，檢測結(jié)果都不甚理想。近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機(jī)械研究所研究員楊良保等人利用表面共振增強(qiáng)拉曼光譜(SERRS)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對血清中兒茶酚胺針刺效應(yīng)物質(zhì)的檢測。
在研究過程中，針對表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)活性弱的目標(biāo)分子，研究人員使其與拉曼探針結(jié)合，從而顯著提升了目標(biāo)分子的拉曼散射光譜強(qiáng)度。此外，利用算法和SERS指紋識別的優(yōu)勢，就可實(shí)現(xiàn)血清中兒茶酚胺物質(zhì)的多組分檢測。進(jìn)一步利用該功能化基底的Au-0鍵作為內(nèi)標(biāo)信號，即可對低濃度下的兒茶酚胺進(jìn)行定量檢測。
隨著研究的不斷深入，拉曼光譜技術(shù)漸趨成熟，并逐漸開始在多個領(lǐng)域發(fā)揮作用。如今，各國的拉曼光譜研究進(jìn)展不斷加快，我們相信，這一無損智能檢測技術(shù)將在更多領(lǐng)域釋放出活力，助推其他研究領(lǐng)域取得豐碩成果。
拉曼光譜助力表觀遺傳學(xué)快速測序
表觀遺傳學(xué)是遺傳學(xué)研究中zui為前沿的領(lǐng)域之一，目前使用的表觀遺傳測序方法具有繁瑣、費(fèi)時、價格昂貴等缺點(diǎn)。5月9日，比利時校際微電子中心(IMEC)發(fā)表公報(bào)，言稱該中心成功開發(fā)出了一種能直接讀取單分子DNA堿基的新型光學(xué)納米孔器件，有望用于遺傳學(xué)研究快速測序。
據(jù)介紹，該新型器件運(yùn)用了表面增強(qiáng)拉曼光譜和納米孔流體技術(shù)。納米流體技術(shù)會驅(qū)動DNA分子穿過表面等離子體納米縫，穿過的瞬間，表面增強(qiáng)拉曼光譜被激發(fā)并“繪制”出堿基分子的“指紋圖”，從而達(dá)到化學(xué)鍵水平的識別。通過表面增強(qiáng)拉曼光譜和納米孔流體技術(shù)的聯(lián)用，這一納米孔器件不僅可以“讀取”DNA編碼，還可以“讀取”堿基的各種化學(xué)修飾產(chǎn)物。這些修飾產(chǎn)物通常攜帶著與表觀遺傳變異相關(guān)的大量信息，并影響著細(xì)胞中的基因表達(dá)，對這些修飾產(chǎn)物進(jìn)行觀測意義重大。
因具有無損、便捷、高速、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，拉曼光譜技術(shù)在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域備受推崇。當(dāng)前，該技術(shù)已在食品安全、生物醫(yī)藥、分子結(jié)構(gòu)研究、化工、考古及文物鑒定等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在研究人員的潛心研究下，拉曼光譜技術(shù)越發(fā)成熟，應(yīng)用領(lǐng)域更為深入。
隨著拉曼檢測、拉曼成像在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域日益重要，拉曼光譜也在更多領(lǐng)域被行業(yè)人士熟知。日前，拉曼光譜技術(shù)在微納米激光領(lǐng)域的突破性創(chuàng)新引起人們廣泛關(guān)注。
拉曼光譜技術(shù)創(chuàng)新升級，將進(jìn)一步推動該產(chǎn)業(yè)深入拓展。據(jù)市場預(yù)測，在未來幾年內(nèi)，拉曼光譜市場將呈現(xiàn)強(qiáng)勁增長態(tài)勢，這主要?dú)w功于zui近的拉曼技術(shù)進(jìn)步和不斷擴(kuò)大的應(yīng)用基礎(chǔ)。
科學(xué)家在拉曼微納米研究方面取得突破
隨著納米光技術(shù)如芯片級光通訊、生物醫(yī)學(xué)成像的發(fā)展，人們對激光研究越來越深入。一般的納米激光波長固定，限制了其應(yīng)用，而拉曼光散射能將泵浦光轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌牟ㄩL。發(fā)展新型拉曼納米激光可以得到波長可調(diào)的納米激光，有可能在應(yīng)用上取得創(chuàng)新性的突破。
阮雙琛教授團(tuán)隊(duì)采用空間限域生長法合成了一種新型石墨烯材料。在該材料中可以得到波長可調(diào)的拉曼納米激光。拉曼納米激光具有無閾值、可室溫操作、激光波長可調(diào)、激光波長覆蓋范圍廣(波段從可見光到近紅外光)等特點(diǎn)，有望在納米光技術(shù)如生物醫(yī)學(xué)成像等方面取得應(yīng)用上的新突破。
中科院研究員運(yùn)用拉曼組新型細(xì)菌耐藥性快檢技術(shù)
抗生素的濫用導(dǎo)致了耐藥性的廣泛傳播。對抗耐藥性不僅需要研發(fā)新型抗生素，還需要發(fā)展耐藥性快檢技術(shù)和監(jiān)測體系，從而推遲與遏制耐藥性的傳播。針對這些瓶頸，中國科學(xué)院研究員提出了基于“拉曼組”的耐藥性快檢技術(shù)。拉曼組基于單細(xì)胞成像，不依賴于細(xì)菌的繁殖，因此通常能夠在一個小時內(nèi)完成細(xì)菌耐藥性測量和機(jī)制區(qū)分，因此它在臨床耐藥性快檢方面具有重要優(yōu)勢。
與此同時，我們發(fā)現(xiàn)拉曼技術(shù)在陶瓷檢測中的創(chuàng)新應(yīng)用。此前，在香港皇廷2016秋季中國藝術(shù)品拍賣會巡展廈門站。19件歷朝陶瓷精品均采用了“科技 人文”鑒寶的新模式，也是目前*附有標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO認(rèn)證機(jī)構(gòu)檢測報(bào)告的古陶瓷拍品。據(jù)介紹，儀器檢測是將瓷器放進(jìn)真空環(huán)境的X熒光光譜儀后，再經(jīng)過拉曼光譜儀檢測釉面成分。可根據(jù)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比和經(jīng)驗(yàn)分析，給出古陶瓷的年代與真?zhèn)蔚膮⒖紙?bào)告。
拉曼技術(shù)的不斷進(jìn)步擴(kuò)大，拉曼光譜應(yīng)用也遍及多個領(lǐng)域。據(jù)悉，未來生命科學(xué)、半導(dǎo)體、碳材料和材料科學(xué)將是拉曼技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。其中，生命科學(xué)是規(guī)模zui大的應(yīng)用領(lǐng)域，目前的市場規(guī)模剛剛超過4億美元，預(yù)計(jì)在未來五年內(nèi)將增長到約6.6億美元。
然而，當(dāng)拉曼市場爆發(fā)式發(fā)展呈現(xiàn)主流趨勢時，還存在幾個限制拉曼市場發(fā)展的因素，例如缺乏熟練的勞動力、較高的安裝成本、儀器的專業(yè)操作與使用。市場的需求與缺陷則應(yīng)是行業(yè)品牌企業(yè)去執(zhí)著突破的方向。
