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        經濟型金納米SERS增強芯片WSER-3

        經濟型金納米SERS增強芯片WSER-3

        • 產品型號:
        • 更新時間:2021-12-03
        • 產品介紹:經濟型金納米SERS增強芯片WSER-3表面增強拉曼技術 (Sur也.ce Enhan臼d RamanSpe飩'Osc句y; SERS) 通過貴金屬(金或銀>納米結構的電磁場增強效應,將吸附于 SBRS 基底上的目標分子的 拉曼信號放大百萬倍以上,從而實現多種物質痕量檢測.其濃度檢測范圍一般為 ppb“'ppm 級別。
        • 廠商性質:代理商
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        產品介紹

        品牌MREDA供貨周期兩周
        應用領域醫療衛生,食品,化工,生物產業

        經濟型金納米SERS增強芯片WSER-3

        第一章背景介紹

        SERS 技術

        表面增強拉曼技術 (Sur也.ce Enhan臼d RamanSpe飩'Osc句y; SERS) 通過貴金

        屬(金或銀>納米結構的電磁場增強效應,將吸附于 SBRS 基底上的目標分子的 拉曼信號放大百萬倍以上,從而實現多種物質痕量檢測.其濃度檢測范圍一般為 ppb"'ppm 級別。


        目前SERS   痕量檢測技術己發展成為食品安全快速檢測技術.同時

        SERS 技術還廣泛應用于環堤檢測,公共安全,生物醫藥及科研領域.

        拉曼效應

        拉曼效應指物質分子由于運動而吸收光能,隨后通過再輻射向四周散射光 能。拉曼散射中輻射光與入射光(吸收光>能量不同,其差值表達了物質分子的 結構特征.拉曼效應存在于一切分子中,無論氣體,液體或固體,其散射頻率一 般是分子內部振動或轉動頻率.類似于每個人都有不同于他人的指紋,每一種物 質<分子>有自己的特征拉曼光譜,因之人們可以根據物質的拉曼譜圖鑒定這一 物質.目前全球范圍內己收集了超過 90ω 種物質的拉曼譜圖。

        SERS 光譜 VS 拉曼光譜

        物質的常規拉曼信號較弱,需要一定數量才能夠被檢測(至少肉眼可見)   v 而 SERS 技術能極大的放大物質分子的拉曼信號,少數分子即可產生足夠的信 號,因此是一種痕量分析技術。

        SERS 基底

        SERS 技術的核心是 SERS 增強基底,不同納米結構的 SERS 基底增強目標分子拉曼信號的能力不同.通過調控基底的組成、形狀、尺寸、間距和聚集方式等可以優化基地的SERS增強活性。

        WSER-3芯片基底

        均勻性優異:同一芯片不同區域點, 標準偏差(relative standard deviation; RSD在10%以內

        SERS活性高:芯片的增強能力(Enhanced Factor) EF>10*

        保質期長:使用周期大于180d

        可定制化:可依據顧客需求,設計產品的結構、表面狀態及外觀尺寸

        芯片規格

        尺寸:25mm*75mm

        活性區域:5mm*5mm

        活性材料:Au

        重復使用:否

        激發波長:633nm/785nm

        激光功率:≤500mW

        最小樣品量:2uL

        保質期:180d

        包裝:5片/盒


        經濟型金納米SERS增強芯片WSER-3

        第二章 SERS 芯片使用流程及注意事項

        SERS 檢測

        檢測包括: 1)   樣品前處理,提取復雜介質中的目標物質,并盡可能排除干 擾物質; 2) 將目標物質通過化學/物理吸附,負載于 SERS 基底表面; 3) 在微 拉曼儀的激發光下, SERS 基底將目標分子的拉曼信號放大,回饋微拉曼儀,并 通過儀器自動識別,分辨目標分子。


        標準檢測流程

        1.打開外包裝,取出置于塑料盒中保護的芯片:

        2.注意不讓芯片活性區域接觸任何物質表面,否則極有可能造成污染:

        3.載入樣品,可選擇滴加、旋涂或浸泡:

        4.待芯片晾干后,進行測試。

        注意事項

        1.接觸芯片請配帶手套:

        2.保持周圍環境干凈:

        3.切忌接觸或刮擦活性區域:

        4.高的空氣溫度會加大表面污染的概率 1

        5.空氣中不能有、污染性氣體:

        6.芯片不可回收。

        7.測試參數選擇將影響測試結果。待測試參數(激光功率,積分時間,上樣方式 等>最優化后,選擇同樣的測試參數,可獲得可重復的結果。

        加樣方式

        滴加:用移液槍在 SERS 活性區域滴加 5uL左右<可自行設定>樣品溶液,待 溶劑揮發干后,進行 S皿S 光譜采集.可通過適當加熱 (<80吧>加快揮發速度, 提高芯片基底與待測物質結合效率.


        蒸發:芯片也可通過吸附易揮發物質氣體分子實現加樣


        浸泡:對于與芯片作用力較強的目標物質,可采取溶掖浸泡的方式加樣.將芯片 浸沒于待測分子溶液中,吸附一段時問(> 10min) 后取出,用榕劑神洗后晾干, 隨后進行檢測.相對而言,通過浸泡方式加樣,所獲得的檢測結果重現性較高.

        參數選擇

        1.焦距z 為確保激光焦平面在樣晶表面,可用 X-Y-Z 三維平臺進行聚焦,或選取 固定焦距配件進行聚焦.

        2.功率z 激光功率遠取與激光斑點尺寸有關,原則上激光功率密度不高于 1600 W/cm2,相對于78Snm 激光,當激光點直徑為 IS0um 時,可選擇不超過 400mW 功率。若激光功率太商,易使目標分子發生碳化.

        3.積分時間z      提高積分可以提高樣品信號,但同時也會增加基底背景及熒光背景-

        4.積分次數t      提高積分次數可增加倍噪比,但也增加樣品碳化幾率.

        儲存

        1氮氣氣氛下保存<可放置大于   180 天>

        2.室溫儲存,至于干燥環境中(保干器) ;

        3.有效期內使用,否則其 SERS 活性會顯著下降.

        常見問題

        1.SERS 芯片適用哪種拉曼儀?

        SERS 基底材料為 AUI 因此可選擇激光波長為 633nm 及 785nm 的拉曼檢測儀。

        2.如何知道目標分子為拉曼活性的? 可事先通過查閱文獻資料獲得,或咨詢本公司技術人員獲取參考意見.

        3基底活性降低是什么原因?如何避免?

        基底由于緩慢氧化會導致 SERS 活性持續降低,通??蓪⑿酒湃氲獨鈿夥障聝?存,以減緩活性區域的氧化速度.但這種氧化不可避免,只能盡量減緩。因此建 議盡早使用芯片,以獲得更佳的使用效果.

        4.芯片基底可以重復使用嗎? 不可以.在檢測過程中,目標分子會與芯片基底發生強吸附以獲得更好的   SERS 響應.測試結束后,若要將分子解吸附,需進行較為激烈的處理。通常這些處理 均會對芯片原有結構造成不可預期的破壞,因此不建議用戶重復使用   S皿S 芯片 基底.

        第三章結構參數及應用實例

        1.SERS活性

        A)增強因子 (EF)

        EF 定義為相同數量物質分子的 SERS 信號與常規拉曼信號強度之比,表示為:


        其中 lsurr和 lbulk分別為表面和溶液相分子某個振動的積分強度,Nsurr 和NbuIk分別對應于同一入射光束下表面吸附的分子數和體相的分子數。

        經過計算,天際創新SERS 芯片對 l mM毗睫分子的 SERS 增強為5*108另一方面,天際創新 SERS芯片粒子間距 2nm,理論計算也表明其SERS增強 EF>108。


        B) 檢測限 (Limit of Detection,LOD)

        指由基質空白所產生的儀器背景信號的 3 倍值的相應量,或者以基質空白產生的背景信號平均值加上 3 倍的均數標準差。

        2.均勻性

        為了表征整個SERS基底的均一性,對基底進行大區域的拉曼成像。成像范圍為 4.98*4.56mm,數據點共計25232=166*152 ,步長為30um。探針分子為濃 度1uM的4,4-聯毗睫,選擇 1291 cm-1處拉曼峰的峰強度進行拉曼成像,成像的結果如下。其中,黃色為 SERS基底中間區域,藍色對應的是 SERS 基底的邊緣區域,黑色為SERS基地之外的空白的區域。從拉曼的成像結果可以看出,合成的SERS基地較為均勻,RSD<10%。

        從電鏡結構可以看到,芯片基地表面大部分為3~6個納米粒子的聚集體結構,在數十微米尺度的激光斑點下,其均勻性十分優異。


        3.重現性

        選取20片不同批次生產的SRES芯片,在同一條件下進行測試。以其中任意一條光譜為標準,在微拉曼儀器上建立數據庫。通過自動匹配來檢驗其余芯片測試結果,設置儀器自動匹配度為85%,其余結果顯示完全符合,且信號強度波動在15%以內。

        4.穩定性

        選取同意批次芯片,每隔三天去一片進行相同條件下測試,記錄信號隨時間變化。

        5.定量性

        分別對同一物質不同濃度測試結果設置標準數據庫,通過儀器自動識別匹配。

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