IT之家 11 月 1 日消息，據(jù)中科院海洋所官網(wǎng)消息，近日，國際學(xué)術(shù)期刊《Surfaces and Interfaces》報(bào)道了中科院海洋所和中科院物理所合作，制備出七星瓢蟲狀銀納米顆粒的表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）基底，在模擬高壓下實(shí)現(xiàn) 10-6 M 磷酸乙醇胺分子的檢測，具有良好的靈敏度和耐壓性，為未來深海原位檢測低濃度的微生物代謝產(chǎn)物提供了新手段。
IT之家附中科院官網(wǎng)原文（節(jié)選）：
由于深海環(huán)境極端復(fù)雜，深海原位探測面臨巨大挑戰(zhàn)。研究組在之前的工作中，利用自主研發(fā)的深海拉曼探針系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)了高溫 (高達(dá) 450℃) 熱液噴口流體溫度、成分 (如 CO2、SO42-/HSO4-和 H2)、礦物和上覆生物群落水的物理化學(xué)參數(shù)的原位檢測。
但是缺乏對深海原位一些大分子，特別是深海極端環(huán)境下生存的各種微生物的相關(guān)代謝產(chǎn)物和中間體的檢測手段。同時(shí)，在國際上深海微生物細(xì)胞外代謝產(chǎn)物也無原位檢測方法，傳統(tǒng)的檢測方法，如測色法、液相色譜-質(zhì)譜 (LC-MS) 和核磁共振 (NMR) 等，不能同時(shí)檢測多組分，耗時(shí)、成本高、靈敏度低。激光拉曼檢測限只能達(dá)到毫摩爾級，嚴(yán)重阻礙了激光拉曼技術(shù)對低濃度深海微生物代謝產(chǎn)物或中間體的檢測。因此深海細(xì)胞外代謝產(chǎn)物的原位探測十分困難，面臨巨大的挑戰(zhàn)。
表面增強(qiáng)拉曼散射 (SERS) 主要來源于貴金屬 (銀、金) 納米顆粒附近局部電磁場的增強(qiáng)； 因此具有超靈敏、快速檢測微量分子的能力，檢測限可以達(dá)到納摩爾，甚至皮摩爾級。然而目前廣泛應(yīng)用的 SERS 基底大部分是液態(tài)溶膠材料，固態(tài) SERS 基底也有易氧化，高壓易脫落的缺點(diǎn)，深海原位探測中無法應(yīng)用。
因此，研究團(tuán)隊(duì)利用高溫退火工藝對鍍銀膜的石英進(jìn)行熱處理，成功制備類似七星瓢蟲斑點(diǎn)樣的銀納米顆粒 SERS 基底材料，表現(xiàn)出良好的晶體取向，在 11 MPa 下實(shí)現(xiàn) 10-6 M 磷酸乙醇胺的檢測。研發(fā)的 SERS 基底材料具有強(qiáng)抗氧化性，且可耐受深海高壓環(huán)境，保障了 2022 年南海冷泉生態(tài)系統(tǒng)原位探測航次的成功，在滿足深海原位探測需求的同時(shí)，也適用于極端工業(yè)環(huán)境的檢測。
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