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利用等离子体纳米盘超表面实现低成本高灵敏度葡萄糖夹心检测

DOI：10.1039/D0NR00288G 期刊：Nanoscale 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 利用表面增强拉曼散射（SERS）光谱进行葡萄糖检测因其独特的分子指纹识别能力、超高灵敏度及对水的极小干扰，在糖尿病预防和诊断领域引起了广泛关注。尽管已有诸多提升葡萄糖检测灵敏度的方案，但开发一种高灵敏度、低成本的新型SERS葡萄糖检测策略仍十分必要。本研究提出了一种基于SERS的简易高灵敏等离子体超表面传感平台，通过金纳米盘（Au-ND）超表面上自组装的对巯基苯硼酸（PMBA）单分子层，以及用对氨基硫酚（PATP）与PMBA混合物修饰的合成银纳米颗粒（Ag NPs），实现了葡萄糖夹心免疫检测。该等离子体超表面因Au-ND与Ag NPs间的耦合效应，其局域近场显著增强，极大提升了检测灵敏度。实验结果表明，相较于光滑金膜与Ag NPs构成的SERS基底，本平台的葡萄糖检测SERS信号增强了8倍以上。此外，该基于等离子体超表面的葡萄糖夹心检测法对葡萄糖表现出显著高于果糖和半乳糖的选择性与灵敏度。该等离子体超表面传感平台在实现高灵敏度、高选择性SERS葡萄糖检测方面展现出巨大潜力，为未来可扩展、低成本的生物传感应用开辟了新途径。
作者： Zhongwen Long，Yuzhang Liang，Lei Feng，Hui Zhang，Mingze Liu，Ting Xu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的新型葡萄糖检测平台，该平台具有高灵敏度和良好选择性，可用于糖尿病的预防和诊断。

研究成果

所开发的金纳米盘/葡萄糖/银纳米颗粒三明治结构展示了一种基于表面增强拉曼散射(SERS)的新型葡萄糖检测平台，具有高灵敏度和良好选择性。与传统方法相比，该平台的灵敏度和选择性显著提升，为未来生物传感应用提供了可能。金纳米盘超表面的制备具有成本效益且可扩展，适合广泛应用。

研究不足

该研究聚焦于葡萄糖检测中低于10 mM的线性响应范围，虽覆盖正常血糖水平，但可能无法完全应对糖尿病诊断相关的高浓度情况。其制备工艺虽具成本效益且可扩展，但仍需针对工业化规模生产进行优化。

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