基于微針貼片的表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）傳感器

農(nóng)藥殘留普遍存在于包括茶葉、水果和蔬菜在內(nèi)的各種農(nóng)產(chǎn)品中，已成為全球最廣泛討論的問題之一。特別是內(nèi)源性農(nóng)藥殘留，難以清除，并可能導(dǎo)致癌癥、激素紊亂、哮喘、過敏、超敏反應(yīng)和其他疾病。因此，開發(fā)可靠的監(jiān)測農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留水平的檢測技術(shù)至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)的方法，如氣相色譜法和高效液相色譜法，存在樣品處理復(fù)雜、檢測速度慢等不足。

近期，廣東工業(yè)大學(xué)王成勇教授團(tuán)隊(duì)提出了一種基于微針貼片的表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）傳感器，該傳感器不僅具有操作簡單、微創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)，還能同時檢測農(nóng)產(chǎn)品表面和內(nèi)部的殘留農(nóng)藥。該傳感器中微針貼片的針尖可穿透角質(zhì)層，檢測農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)部的殘留農(nóng)藥；而微針貼片的基底可接觸農(nóng)產(chǎn)品表面，檢測農(nóng)產(chǎn)品表面的殘留農(nóng)藥。

基于微針貼片的表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）傳感器同時檢測農(nóng)產(chǎn)品表面和內(nèi)部農(nóng)藥殘留的原理圖

該研究制備的微針貼片具有階梯式結(jié)構(gòu)，可增加微針貼片的比表面積，同時增強(qiáng)農(nóng)藥分子的拉曼信號，改善傳感器的檢測性能。此外，所制備的微針貼片由銀納米顆粒和透明質(zhì)酸鈉/聚乙烯醇水凝膠組成，具有優(yōu)異的溶脹性能，能快速吸收農(nóng)產(chǎn)品中殘留的農(nóng)藥，可實(shí)現(xiàn)殘留農(nóng)藥的快速檢測。利用基于微針貼片的SERS傳感器，該研究成功檢測出茶葉、菠菜和西紅柿中殘留的福美雙和噻菌靈。其檢測福美雙的濃度范圍為10??M~10??M；檢測噻菌靈的濃度范圍為10??M~10??M。

微針陣列與微針表面掃描電子顯微鏡照片

基于微針貼片的表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）傳感器檢測不同濃度福美雙與噻菌靈

以上工作以“Novel Microneedle Patch-Based Surface-Enhanced Raman Spectroscopy Sensor for the Detection of Pesticide Residues”為題發(fā)表于TOP期刊ACS Applied Materials & Interfaces。其中，廣東工業(yè)大學(xué)易新博士生為第一作者，廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院袁志山副教授和王成勇教授為通訊作者，俞驍博士和鄭李娟教授為共同作者。研究工作得到國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目支持（No. 51975133）。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1021/acsami.2c17954

審核編輯 ：李倩