表面增強拉曼散射 (SERS)

拉曼信號本質上很弱，尤其是在使用可見光激發時，因此可用于檢測的散射光子數量很少。放大弱拉曼信號的一種方法是采用表面增強拉曼散射 (SERS)。SERS 使用納米級粗糙金屬表面，通常由金 (Au) 或銀 (Ag) 制成。這些粗糙金屬納米結構的激光激發共振驅動表面電荷，產生高度局部化（等離子體）光場。當分子被吸收或靠近表面的增強場時，可以觀察到拉曼信號的大幅增強。比正常拉曼散射大幾個數量級的拉曼信號很常見，因此可以檢測低濃度 (10 -11) 無需熒光標記。當粗糙的金屬表面與與分子的吸收值匹配的激光結合使用時，拉曼信號可以被進一步放大。這種效應被稱為表面增強共振拉曼散射 (SERRS)。

圖 1：SERS 的概念圖。

SERS 越來越多地用于各種應用，包括：

•     基本分析化學測試
•     藥物發現
•     法醫現場測試    
•     檢測痕量的化學和生物威脅劑
•     即時 (POC) 醫療診斷設備

圖 2：SERS 示例：來自純白色念珠菌、純大腸桿菌和兩者混合物的 SERS 光譜。特征峰由陰影框表示。Renishaw Diagnostics提供. 

了解有關表面增強拉曼散射的更多信息：

生物光子學雜志 Journal of Biophotonics

英國化學會 Royal Society of Chemistry