逍遥学能 2017-04-15 12:27
苏州大学功能纳米与软物质研究院的何耀教授课题组发展了硅基表面增强拉曼检测平台，用于对致癌基因的高灵敏、特异性多元分析检测。相关研究发表在近期的《应用物理快报》（Appl. Phys. Lett. , 100, 203104）。该论文作为APL封面论文发表，并被评为近年来发表在该杂志上最有学术价值的论文之一，并被APL创刊50周年特刊收录。
APL杂志在全球50000多种常用期刊中，引用次数位列前25位。在度共引用203,336次，引用次数在应用物理领域排名第一。在2009年至发表在该杂志上的20000余篇论文中，由期刊编辑部选取最具学术价值的50篇论文入选APL 创刊50周年特刊。在入选的50篇文章中，共有5篇来自于中国高校及中科院机构，包括北京大学、南京大学、中科院物理所、东南大学和苏州大学各一篇。
表面增强拉曼（surface-enhanced Raman scattering，SERS）技术是一种强有力的分析检测工具。相对于普通拉曼信号，SERS信号在理想状态下可以达到1012-1015数量级的放大，从而可以实现对极低浓度物质的分析；此外，SERS图谱中的窄拉曼峰有利于对物质的多元检测。发展具有高重现性、灵敏度和易于制备的SERS基质，是SERS技术更为广泛用于各种传感检测应用的关键之一。研究人员利用硅材料表面的硅-氢键与金离子进行氧化还原反应，实现金纳米颗粒在硅材料表面的原位生长，制备得到表面修饰金纳米颗粒的硅晶片SERS基质。然后将修饰巯基的捕获DNA通过金-硫键自组装到硅基SERS基质上，进而通过DNA的互补杂交反应，依次组装目标DNA和信号DNA，得到硅基SERS的DNA三明治结构。通过改变信号DNA中荧光信号分子与SERS基质之间的距离，可以实现对目标DNA的高灵敏检测。研究人员还进一步将不同种类的捕获DNA组装到同一块硅基SERS基质上，进而特异性捕获不同种类的目标DNA，从而实现对DNA分子的高灵敏、特异性多元分析检测。由于硅是地球的高丰度元素（第二位），而且硅纳米技术与传统半导体硅技术具有相对良好的兼容性，因此上述研究成果有望对发展硅基集成纳米分析检测技术产生积极的科学研究推动作用和潜在的重要应用价值。
该研究得到科技部国家重点基础研究发展计划（973计划）项目和国家自然科学基金项目（项目批准号：30900338）资助。