【廣東工業(yè)大學(xué)：微針SERS傳感器實現(xiàn)農(nóng)藥殘檢測】

微針SERS傳感是一種基于表面增強拉曼散射（SERS）技術(shù)的傳感器，它利用微米級別的針尖結(jié)構(gòu)來增強樣品的SERS信號，從而提高檢測靈敏度。SERS技術(shù)是一種非常靈敏的光譜技術(shù)，可以檢測非常微小的分子，并且可以提供分子的結(jié)構(gòu)信息。由于其高靈敏度和選擇性，SERS技術(shù)被廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。近年來，殘留農(nóng)藥已成為關(guān)注的話題之一，在茶葉、水果、蔬菜等不同的農(nóng)產(chǎn)品中都檢測到了殘留農(nóng)藥。

有些殘留農(nóng)藥，特別是內(nèi)源性農(nóng)藥，不易被清除，可導(dǎo)致癌癥、激素破壞、哮喘、過敏等多種疾病。微針SERS傳感器也開始應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域，用于保障食品安全。有報道指出，通過調(diào)節(jié)微針SERS傳感器微針的尺寸和形狀，可以實現(xiàn)對傳感器性能的有效調(diào)控。微針的尺寸和形狀可以影響其表面增強效應(yīng)，進而影響SERS信號的強度和穩(wěn)定性。同時，微針的形狀也會影響探針分子在微針表面的分布和取向，從而影響傳感器的靈敏度和選擇性。由于SERS技術(shù)檢測農(nóng)藥殘留發(fā)生在微針上，合理設(shè)計微針的尺寸和形狀對優(yōu)化微針SERS傳感器的表面增強效應(yīng)和信號穩(wěn)定性尤為重要。通過微納加工技術(shù)制備具有不同尺寸和形狀的微針陣列，未來將有更多的微針SERS傳感器應(yīng)用農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域。

近期，廣東工業(yè)大學(xué)王成勇教授團隊提出了一種新型的微針SERS傳感器。該團隊利用2微米精度的面投影微立體光刻技術(shù)（nanoArch S130 ，摩方精密）實現(xiàn)微針模具的高精度3D打印，結(jié)合倒模技術(shù)，并將銀納米顆粒引入到透明質(zhì)酸鈉/水凝膠微針貼片（PVA/HA MN）中，最終獲得具有高靈敏性能的Ag/HA/PVA微針貼片基SERS傳感器。該傳感器由銀納米顆粒和透明質(zhì)酸鈉/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，實現(xiàn)殘留農(nóng)藥的快速檢測，以及具有高比表面積的臺階結(jié)構(gòu)，極大的提高了微針SERS傳感器的檢測性能。此外，該微針SERS傳感器成功解決了SERS傳感器檢測中的問題，例如現(xiàn)有的SERS傳感器只能檢測農(nóng)產(chǎn)品表面的農(nóng)藥殘留，不能檢測農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)部的農(nóng)藥殘留等。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；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。

與現(xiàn)有的微針SERS傳感器相比，該團隊提出的Ag/HA/PVA微針貼片基SERS傳感器不僅具有操作簡單、微創(chuàng)等優(yōu)點，還能同時檢測農(nóng)產(chǎn)品表面和內(nèi)部的殘留農(nóng)藥，在農(nóng)藥殘留檢測方面具有巨大應(yīng)用潛力。