【儀表網 研發快訊】近日，中國科學院合肥物質院健康所楊良保研究員課題組成功利用表面增強拉曼光譜(SERS)技術在亞納米空間對單分子擴散行為進行精準監測。相關成果發表在Nature index期刊之一的The Journal of Physical Chemistry Letters上。
 

　　SERS技術作為一種高靈敏度、高選擇性的分析技術，通過在金屬表面引發共振現象，顯著增強分子拉曼信號，從而實現單分子級別的分析。在這項研究中，楊良保課題組利用金納米棒優異的光熱效應，采用激光重構的方法，構筑了間隙大小為~ 1.0 nm的熱點結構(圖左)。該方法所構筑的熱點不僅能夠提供超強的SERS增強也能主動捕獲目標分子，還實現了對結晶紫單分子的擴散行為的實時監測與分析(圖中)。結合密度泛函理論(DFT)計算與SERS-mapping監測結果，研究人員認為結晶紫單分子可以被限制在亞納米空間內，并且實現了對金納米棒間隙內結晶紫單分子擴散行為長達4分鐘的實時觀測(圖右)。這項研究為研究人員提供了解分子間相互作用、化學反應以及生物分子行為的獨特途徑。
 

　　該工作的第一作者為健康所2020級博士生嚴伍文，通訊作者為楊良保研究員。該項研究受到中國科學院科研儀器裝備開發項目、國家自然科學基金、安徽省自然科學研究項目等資助。
 

　　圖. 左：激光重構金納米棒橫截面透射電鏡圖；中：單分子擴散行為檢測與分析結果；右：4 min內的結晶紫分子的SERS-mapping結果