圖1 包含作者信息的論文首頁(yè)
表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)技術(shù)是一種基于光譜學(xué)的生物化學(xué)傳感技術(shù),,因其具備超高靈敏度和痕量探測(cè)能力,在醫(yī)學(xué)診斷,、食品安全和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力,。近年來,,無等離激元SERS傳感器因其高生物兼容性,、高穩(wěn)定性和低成本等優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注,。然而,如何進(jìn)一步提升無等離激元SERS的探測(cè)靈敏度以實(shí)現(xiàn)單分子級(jí)別檢測(cè),,仍然是該領(lǐng)域面臨的核心挑戰(zhàn)之一,。
二維材料因其獨(dú)特的量子效應(yīng)、原子級(jí)缺陷,、高活性邊緣等特性,,被認(rèn)為是構(gòu)建高性能無等離激元SERS傳感器的理想基礎(chǔ)材料。針對(duì)這一研究方向,,我院低維電子器件團(tuán)隊(duì)提出了一種創(chuàng)新的機(jī)械–化學(xué)活化策略,,成功設(shè)計(jì)并制造了一種基于二維MnPS3的無等離激元SERS傳感器。
在這一工作中,,團(tuán)隊(duì)首先通過在二維MnPS3表面構(gòu)建褶皺結(jié)構(gòu),,大幅增強(qiáng)了光與物質(zhì)之間的相互作用;隨后,,通過化學(xué)基團(tuán)修飾,顯著提高了傳感器與目標(biāo)分子之間的電荷轉(zhuǎn)移效率,。這兩種修飾方式的協(xié)同作用極大地提升了傳感器的性能,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過這一機(jī)械–化學(xué)活化策略,,團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物化學(xué)分子濃度低至10-19 M的探測(cè)極限,,達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。
該研究成果為無等離激元SERS傳感器的設(shè)計(jì)提供了新思路,,并進(jìn)一步拓展了SERS技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景,。相關(guān)成果以“Mechanochemical activation of 2D MnPS3 for sub-attomolar sensing”為題發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊Nature Communications上。陳文駿博士為本文第一作者和通訊作者,,22級(jí)電子信息工程專業(yè)本科生桂佳寶為共同第一作者,,共同通訊作者包括滕長(zhǎng)久博士、趙仕龍博士,,以及中國(guó)科學(xué)院院士,、深圳理工大學(xué)成會(huì)明教授。其他校內(nèi)作者還包括23級(jí)新一代電子信息技術(shù)專業(yè)研究生翁湘潮,、附屬口腔醫(yī)院趙本利老師,、食品科學(xué)與工程學(xué)院曾新安教授、汪浪紅博士,。佛山大學(xué)電子信息工程學(xué)院為論文的第一完成單位,。
稿件來源:電子信息工程學(xué)院
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