SERRS技術(shù)應用于兒茶酚胺檢測
作為一種重要的針刺效應物質(zhì)，兒茶酚胺在生命機體內發(fā)揮著(zhù)重要作用。當前，兒茶酚胺的檢測手段多種多樣，然而，由于其所在環(huán)境復雜、含量低、易氧化，檢測結果都不甚理想。近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機械研究所研究員楊良保等人利用表面共振增強拉曼光譜(SERRS)技術(shù)，實(shí)現了對血清中兒茶酚胺針刺效應物質(zhì)的檢測。
在研究過(guò)程中，針對表面增強拉曼光譜(SERS)活性弱的目標分子，研究人員使其與拉曼探針結合，從而顯著(zhù)提升了目標分子的拉曼散射光譜強度。此外，利用算法和SERS指紋識別的優(yōu)勢，就可實(shí)現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鍵作為內標信號，即可對低濃度下的兒茶酚胺進(jìn)行定量檢測。
隨著(zhù)研究的不斷深入，拉曼光譜技術(shù)漸趨成熟，并逐漸開(kāi)始在多個(gè)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(wú)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(guān)遺傳學(xué)快速測序
表觀(guān)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(guān)遺傳測序方法具有繁瑣、費時(shí)、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。5月9日，比利時(shí)校際微電子中心(IMEC)發(fā)表公報，言稱(chēng)該中心成功開(kāi)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。
據介紹，該新型器件運用了表面增強拉曼光譜和納米孔流體技術(shù)。納米流體技術(shù)會(huì )驅動(dòng)DNA分子穿過(guò)表面等離子體納米縫，穿過(guò)的瞬間，表面增強拉曼光譜被激發(fā)并“繪制”出堿基分子的“指紋圖”，從而達到化學(xué)鍵水平的識別。通過(guò)表面增強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(zhù)與表觀(guān)遺傳變異相關(guān)的大量信息，并影響著(zhù)細胞中的基因表達，對這些修飾產(chǎn)物進(jìn)行觀(guān)測意義重大。
因具有無(wú)損、便捷、高速、穩定等優(yōu)點(diǎn)，拉曼光譜技術(shù)在基礎研究領(lǐng)域備受推崇。當前，該技術(shù)已在食品安全、生物醫藥、分子結構研究、化工、考古及文物鑒定等領(lǐng)域得到了廣泛應用。在研究人員的潛心研究下，拉曼光譜技術(shù)越發(fā)成熟，應用領(lǐng)域更為深入。
隨著(zhù)拉曼檢測、拉曼成像在生物醫學(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(dòng)該產(chǎn)業(yè)深入拓展。據市場(chǎng)預測，在未來(lái)幾年內，拉曼光譜市場(chǎng)將呈現強勁增長(cháng)態(tài)勢，這主要歸功于zui近的拉曼技術(shù)進(jìn)步和不斷擴大的應用基礎。
科學(xué)家在拉曼微納米研究方面取得突破
隨著(zhù)納米光技術(shù)如芯片級光通訊、生物醫學(xué)成像的發(fā)展，人們對激光研究越來(lái)越深入。一般的納米激光波長(cháng)固定，限制了其應用，而拉曼光散射能將泵浦光轉變?yōu)樾碌牟ㄩL(cháng)。發(fā)展新型拉曼納米激光可以得到波長(cháng)可調的納米激光，有可能在應用上取得創(chuàng )新性的突破。
阮雙琛教授團隊采用空間限域生長(cháng)法合成了一種新型石墨烯材料。在該材料中可以得到波長(cháng)可調的拉曼納米激光。拉曼納米激光具有無(wú)閾值、可室溫操作、激光波長(cháng)可調、激光波長(cháng)覆蓋范圍廣(波段從可見(jiàn)光到近紅外光)等特點(diǎn)，有望在納米光技術(shù)如生物醫學(xué)成像等方面取得應用上的新突破。
中科院研究員運用拉曼組新型細菌耐藥性快檢技術(shù)
抗生素的濫用導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)。拉曼組基于單細胞成像，不依賴(lài)于細菌的繁殖，因此通常能夠在一個(gè)小時(shí)內完成細菌耐藥性測量和機制區分，因此它在臨床耐藥性快檢方面具有重要優(yōu)勢。
與此同時(shí)，我們發(fā)現拉曼技術(shù)在陶瓷檢測中的創(chuàng )新應用。此前，在香港皇廷2016秋季中國藝術(shù)品拍賣(mài)會(huì )巡展廈門(mén)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*附有標準化組織ISO認證機構檢測報告的古陶瓷拍品。據介紹，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(guò)拉曼光譜儀檢測釉面成分?？筛鶕z測數據進(jìn)行對比和經(jīng)驗分析，給出古陶瓷的年代與真偽的參考報告。
拉曼技術(shù)的不斷進(jìn)步擴大，拉曼光譜應用也遍及多個(gè)領(lǐng)域。據悉，未來(lái)生命科學(xué)、半導體、碳材料和材料科學(xué)將是拉曼技術(shù)的主要應用領(lǐng)域。其中，生命科學(xué)是規模zui大的應用領(lǐng)域，目前的市場(chǎng)規模剛剛超過(guò)4億美元，預計在未來(lái)五年內將增長(cháng)到約6.6億美元。
然而，當拉曼市場(chǎng)爆發(fā)式發(fā)展呈現主流趨勢時(shí)，還存在幾個(gè)限制拉曼市場(chǎng)發(fā)展的因素，例如缺乏熟練的勞動(dòng)力、較高的安裝成本、儀器的專(zhuān)業(yè)操作與使用。市場(chǎng)的需求與缺陷則應是行業(yè)品牌企業(yè)去執著(zhù)突破的方向。
