拉曼散射增强检测

检测项目

痕量有机污染物：检测水体、土壤中极低浓度的农药、多环芳烃、内分泌干扰物等有机污染物分子。

爆炸物与危险化学品：对TNT、RDX等爆炸物分子及有毒化学试剂进行快速、灵敏的现场识别与检测。

生物大分子：包括蛋白质、核酸（DNA/RNA）、脂类等的结构、构象变化及相互作用研究。

病原微生物：对细菌、病毒等病原体进行特异性标记与检测，用于早期疾病诊断。

药物分子：分析药物活性成分的结构、在体内的分布与代谢过程，以及药物与靶点的相互作用。

表面吸附物种：研究催化剂表面反应中间体、吸附分子的种类、取向和键合方式。

纳米材料特性：表征碳纳米管、石墨烯、半导体量子点等纳米材料的晶格结构、缺陷和应力。

艺术品与考古材料：无损鉴定颜料、染料、釉料及古代文物的化学成分与老化产物。

食品添加剂与非法添加物：检测食品中的色素、甜味剂、防腐剂以及三聚氰胺等非法添加物。

细胞与组织成像：基于拉曼信号对细胞内特定代谢物、细胞器或外源性物质进行无标记化学成像。

检测范围

环境监测领域：应用于大气颗粒物成分分析、水体痕量有机污染监测及土壤污染物调查。

公共安全与安检：用于机场、海关、重要场所的爆炸物、毒品及化学战剂快速筛查。

生物医学诊断：涵盖癌症早期筛查、病原体感染检测、单细胞分析和活体组织成像。

药物研发与质控：贯穿药物晶体形态分析、制剂均匀性评估以及生物样本中药代动力学研究。

材料科学研究：用于新型催化剂、锂电池电极材料、半导体器件、高分子复合材料的结构与过程分析。

食品安全监督：覆盖农产品农药残留、加工食品掺假鉴别、包装材料迁移物检测等环节。

地质与矿产资源：对矿物、宝石进行原位成分鉴定，分析流体包裹体成分。

文化遗产保护：对书画、壁画、陶瓷、金属文物进行无损成分分析和真伪鉴别。

化工生产过程：实时在线监测反应进程、中间产物及最终产品的质量与纯度。

基础科学研究：服务于表面科学、单分子科学、等离子体光子学等前沿领域的机理探索。

检测方法

表面增强拉曼散射：利用金、银等贵金属纳米结构的表面等离子体共振效应，极大增强吸附分子信号。

针尖增强拉曼散射：结合原子力显微镜的金属化针尖，实现纳米甚至亚纳米空间分辨率的拉曼成像。

壳层隔绝纳米粒子增强：使用超薄惰性材料包裹金核，既提供增强效应，又防止待测物与金属直接相互作用。

共振拉曼散射：选择激发光波长与待测分子的电子吸收带匹配，选择性增强特定发色团的信号。

空间位移拉曼光谱：通过空间偏移探测，有效分离样品表层与深层的拉曼信号，减少荧光干扰。

表面增强共振拉曼散射：将SERS与共振拉曼相结合，实现信号的双重放大，灵敏度极高。

激光波长选择：根据样品特性选择不同波长的激光（如可见光、近红外），以优化增强效果并抑制荧光。

活细胞原位SERS检测：将功能化SERS探针引入活细胞，实时监测细胞内生物化学过程的动态变化。

便携式现场快速检测：开发集成化、小型化的增强基底与光谱仪，用于户外现场的即时检测。

拉曼成像与光谱联用：将拉曼增强技术与共聚焦显微镜结合，获取样品化学成分的空间分布图像。

检测仪器设备

共聚焦显微拉曼光谱仪：核心设备，提供高空间分辨率的光谱采集与成像能力，常与增强技术联用。

表面增强拉曼基底：包括金/银溶胶、电化学粗糙电极、真空沉积纳米岛膜及有序纳米结构阵列等。

近红外激光器：常用785nm或1064nm激光，能有效减少生物样品或有机物的荧光背景干扰。

高灵敏度CCD探测器：深度制冷背照式CCD，用于捕获极其微弱的增强拉曼散射信号。

光谱仪光栅与滤光片：高分辨率光栅用于色散信号，陷波滤光片或边缘滤光片用于高效滤除瑞利散射光。