廉價SERS納米柱元件可將檢測時間縮短到幾秒鐘
分析測試百科網訊 多虧了DTU Nanotech開發的一款靈敏元件，可靠、廉價、快速地在具有挑戰性的1ppb以下或是更低的濃度識別分子現在已經成為可能。
潛在分析物包括有毒食品添加劑、化學戰劑、危險建筑材料以及人類疾病標志物。
該靈敏元件由600-800nm高的納米柱構成。這些柱子能夠顯著增強附近目標分子的光譜指紋，使他們在超低濃度下可分辨。該技術被稱為表面增強拉曼光譜（SERS）。
掃描電子顯微鏡下的納米柱
來自DTU Nanotech的博士后Kaiyu Wu說：“一個理想的SERS靈敏元件應該在宏觀領域具有高重復性的增強效應以及高性價比，同時滿足這兩點是非常困難的。”
納米柱靈敏元件是世界上少有的可以實現這兩個標準的。
“熱點是SERS靈敏元件的關鍵元素，他們解決了目標分子的光譜指紋。他們就像顯示器中的像素，組成了圖像的不同部分。然而，由于熱點的尺寸只有幾到幾十納米，是肉眼看不到的”，Kaiyu Wu說。
納米柱靈敏元件最初的制作過程是由DTU Nanotech的高級研究員Michael Stenb?k Schmidt開發出來的。這個過程不需要任何冗長和昂貴的光刻步驟，因此它為生產的納米柱作為廉價的消耗品提供了可能性。
Kaiyu Wu博士于2016年6月完成的項目，目標是，能夠將納米柱熱點的敏感特性帶到下一個水平。這個目標在先進的光譜和理論工具、以及DTU Nanotech 和DTU Danchip最先進的納米加工技術的幫助下已經實現。
改進的靈敏元件現在擁有高質量、高密度以及宏觀領域可重復的納米級熱點，還有增強因子最終超過1億的標志分子指紋圖譜。
該納米柱靈敏元件可以很容易的與便攜讀出系統搭配進行分析物的現場檢測。此外，他們高質量和高密度的熱點保證了超高的靈敏度，這將常規目標物的檢測時間縮短到只有幾秒鐘。
Kaiyu Wu的研究是丹麥獨立研究理事會資助“NAPLAS – NAnoPLAsmonic 靈敏元件”項目，以及由歐洲研究委員會資助的“HERMES——小型化懸臂式傳感高指數上升”項目的一部分。
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