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微电子所在SERS液滴生化传感器研究方向取得进展

2020年10月12日 08:55:03来源:化工仪器网点击:3358
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艾卡(广州)仪器设备有限公司(德国IKA/艾卡)
  【化工仪器网 科技前沿】传感器是一种信息获取与处理的装置,常被称为“电五官”,在生产安全、环境保护、农业养殖、医疗健康、电子产品、航空航天等领域有着广泛的应用。随着各行各业对传感器需求的不断提升,研制特异性强,灵敏度高,响应时间短的高性能传感器称为人们追求的目标。
 
  生化传感器作为传感器家族中的一个大类,是生物和化学领域中进行各种实验研究的必要条件和工作基础。据了解,生化传感器已经经历了一段较长的发展历程,最早的化学传感器可以追溯到 100 多年前的 H + 离子选择性电极。近些年来,生化传感器的研究与发展更加迅速和深入,为科研、生产提供了有力支持。
 
  近日,我国科学家在生化传感器研究中取得突破,研发出了SERS液滴生化传感器。2020年9月29日,中国科学院微电子研究所发布新闻,称微电子所集成电路先导工艺研发中心陈大鹏研究员课题组与中北大学熊继军教授课题组合作在表面增强拉曼(SERS)生化检测研究领域取得了阶段性进展。
 
  陈大鹏研究员课题组提出了一种开放式SERS液滴传感器。该传感器利用烛灰纳米链结构的多孔易断性,以滚动的方式在基底上在形成了具有丰富三维“热点”的SERS活性液滴,从而大大增强该液滴的拉曼检测性能。液滴所提供的液相环境能够保持生物分子的活性,并提高生物大分子(如蛋白质、DNA)等与“热点”的有效结合,有效解决了传统基底型SERS器件所需的复杂制备工艺问题。
 
  值得关注的是,此类传感器相比同类液相环境下检测的传感器,表现出了更高的检测能力,能够实现对罗丹明6G的低极限检测,同时对液体活检分析中常用的功能性探针分子具备较强的检测特异性。课题组通过检测牛血清白蛋白,验证了该传感器的生物检测能力:BSA的检测限低至1 pM。
 
  该SERS液滴传感器的设计开发为液体活检分析等技术提供了新的检测理念,上述工作也表明该传感器对生物分子检测有极好的应用前景。
 
  目前,相关成果以"Self-concentrated SERS-active Droplet Sensor with Three-dimensional Hot Spots for Highly Sensitive Molecular Detection in Complex Liquid Environments" (DOI: 10.1021/acssensors.0c01276) 为题发表在ACS sensors期刊上。
 
  资料来源:中国科学院微电子所

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