[導(dǎo)讀] 受壁虎腳底奧秘的啟發(fā),華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授韓鶴友帶領(lǐng)的課題組將仿生思想與納米技術(shù)相結(jié)合,研制出一種仿壁虎腳納米SERS基底,在用于水果蔬菜農(nóng)藥殘留檢測時,可以實現(xiàn)基底與實際樣品表面的親密接觸,做到無損傷、直接、快速檢測。
受壁虎腳底奧秘的啟發(fā),華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授韓鶴友帶領(lǐng)的課題組將仿生思想與納米技術(shù)相結(jié)合,研制出一種仿壁虎腳納米SERS基底,在用于水果蔬菜農(nóng)藥殘留檢測時,可以實現(xiàn)基底與實際樣品表面的親密接觸,做到無損傷、直接、快速檢測。該研究成果于近日發(fā)表在國際分析化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《分析化學(xué)》上。
據(jù)介紹,壁虎是自然界的“納米高手”。此前科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),壁虎飛檐走壁的奧秘在于腳底隱藏著數(shù)百萬根納米級的剛毛,而每根剛毛末端又有數(shù)百根更細(xì)的分支。這些柔軟的納米結(jié)構(gòu)能夠任意地調(diào)整角度與墻壁充分接觸,極大地增加了腳掌與墻壁的接觸面積,產(chǎn)生巨大的粘附力。
韓鶴友課題組以表面超疏水化處理的陽極氧化鋁(AAO)為模板,用聚二甲基硅氧烷將陽極氧化鋁的形貌復(fù)制下來,得到了與壁虎腳剛毛類似的3D納米“觸角”陣列結(jié)構(gòu),并利用種子沉積法將銀納米粒子修飾到“觸角”陣列上。利用這些高密度的“觸角”,便能像壁虎腳底的剛毛一樣自由地到達(dá)實際樣品表面的微小區(qū)域,通過“擦”“粘貼―揭起”等簡單的采樣方式,對復(fù)雜表面的微量樣品進(jìn)行原位、無損傷地直接收集,省去了樣品預(yù)處理的煩瑣過程,大大縮短了分析時間。此外,“觸角”陣列上修飾的銀納米粒子之間還可產(chǎn)生數(shù)量可觀的拉曼信號“熱點”,使得樣品表面的拉曼散射效應(yīng)增強(qiáng)1200萬倍,極大地提高了檢測的靈敏度。在實驗中, 檢測限達(dá)到了1.6 納克/平方厘米。
在實驗中,韓鶴友課題組創(chuàng)制的神奇材料成功實現(xiàn)了蘋果、葡萄、黃瓜表面的甲基對硫磷、福美雙、孔雀石綠等農(nóng)藥殘留的高效檢測,檢測限達(dá)到了1.6 ng/cm2。一塊指甲蓋大小的果蔬表面,只要有十億分之一克農(nóng)藥殘留,都能夠被快速檢測出來。
備注:這是韓鶴友課題組繼用“知了翅膀SERS檢測H5N1等動物病毒”(ACSappliedmaterials&interfaces.,2014,6,6281-6289.封面文章)工作后,將仿生思想與納米技術(shù)相結(jié)合,突破傳統(tǒng)基底的制備限制的又一成果。
內(nèi)容來源于中國科學(xué)報、長江商報等