近日，我校电子工程与智能化学院2018级联合培养研究生王博天在光学二区TOP期刊Optics Express（影响因子3.708）上发表了题为“Highly sensitive SERS detection in a non-volatile liquid-phase system with nanocluster-patterned optical fiber SERS probes”的研究论文，我校刘晔教授、周飞副教授为该论文的共同一作和通讯作者。

表面增强拉曼散射(SERS)光谱利用贵金属纳米颗粒的微纳光学增强效应，极大提高拉曼光谱的检测灵敏度，具有指纹光谱特征、灵敏度高、样品预处理简单、检测时间短等优点，在食品安全、环境检测、生物医学、材料科学等领域具有重要应用。然而，当前SERS光谱技术难以直接实现非挥发性液相体系（如食用油、生物细胞等）的高灵敏、快速、原位检测。

 

图一、激光诱导蒸发自组装法制备的光纤SERS探针及检测灵敏度

本工作以食用油中为例，提出一种基于高灵敏光纤SERS探针的非挥发性液相体系的快速、高灵敏检测新方案。团队利用具有自主知识产权的激光诱导蒸发自组装法，在光纤端面成功制备出金纳米棒团簇结构（图一），极大提高SERS检测灵敏度，其对R6G的检测灵敏度达到10^-10 M。利用该类SERS探针，实现非挥发性液相体系——食用油中非法添加剂苏丹红和农药残留福美双的快速、高灵敏度检测，其对苏丹红和福美双的检测限（LOD）分别为2.4 × 10⁻⁶ mol/L和3.6 × 10⁻⁷ mol/L；且拉曼峰强与待测物浓度间存在良好的双对数线性关系（图二）。进一步地，回收率实验也证实了该基于光纤SERS探针的油相原位检测方法具有良好的定量检测能力。本工作为非挥发性液相体系的高灵敏度SERS光谱检测提供一种新方法，在食品安全、生物医学等领域具有重要的应用前景。

 

图二、食用油中苏丹红和福美双的检测灵敏度

以上工作得到国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划项目子课题、广东省自然科学基金面上项目、广东省普通高校重点项目、东莞理工学院青年科研团队等项目的资助。

（撰稿：初让；初审：车梦瑶；复审：刘晔；终审：胡耀华）