【廣東工業(yè)大學：微針SERS傳感器實現農藥殘檢測】

微針SERS傳感是一種基于表面增強拉曼散射（SERS）技術的傳感器，它利用微米級別的針尖結構來增強樣品的SERS信號，從而提高檢測靈敏度。SERS技術是一種非常靈敏的光譜技術，可以檢測非常微小的分子，并且可以提供分子的結構信息。由于其高靈敏度和選擇性，SERS技術被廣泛應用于分析化學、生物醫(yī)學和環(huán)境監(jiān)測等領域。近年來，殘留農藥已成為關注的話題之一，在茶葉、水果、蔬菜等不同的農產品中都檢測到了殘留農藥。

有些殘留農藥，特別是內源性農藥，不易被清除，可導致癌癥、激素破壞、哮喘、過敏等多種疾病。微針SERS傳感器也開始應用于農藥殘留檢測領域，用于保障食品安全。有報道指出，通過調節(jié)微針SERS傳感器微針的尺寸和形狀，可以實現對傳感器性能的有效調控。微針的尺寸和形狀可以影響其表面增強效應，進而影響SERS信號的強度和穩(wěn)定性。同時，微針的形狀也會影響探針分子在微針表面的分布和取向，從而影響傳感器的靈敏度和選擇性。由于SERS技術檢測農藥殘留發(fā)生在微針上，合理設計微針的尺寸和形狀對優(yōu)化微針SERS傳感器的表面增強效應和信號穩(wěn)定性尤為重要。通過微納加工技術制備具有不同尺寸和形狀的微針陣列，未來將有更多的微針SERS傳感器應用農藥殘留檢測領域。

近期，廣東工業(yè)大學王成勇教授團隊提出了一種新型的微針SERS傳感器。該團隊利用2微米精度的面投影微立體光刻技術（nanoArch S130 ，摩方精密）實現微針模具的高精度3D打印，結合倒模技術，并將銀納米顆粒引入到透明質酸鈉/水凝膠微針貼片（PVA/HA MN）中，最終獲得具有高靈敏性能的Ag/HA/PVA微針貼片基SERS傳感器。該傳感器由銀納米顆粒和透明質酸鈉/水凝膠組成，具有優(yōu)異的溶脹性能，能快速吸收農產品中殘留的農藥，實現殘留農藥的快速檢測，以及具有高比表面積的臺階結構，極大的提高了微針SERS傳感器的檢測性能。此外，該微針SERS傳感器成功解決了SERS傳感器檢測中的問題，例如現有的SERS傳感器只能檢測農產品表面的農藥殘留，不能檢測農產品內部的農藥殘留等。該傳感器中微針貼片的針尖可穿透角質層，檢測農產品內部的殘留農藥；微針貼片的基底可接觸農產品表面，檢測農產品表面的殘留農藥。

與現有的微針SERS傳感器相比，該團隊提出的Ag/HA/PVA微針貼片基SERS傳感器不僅具有操作簡單、微創(chuàng)等優(yōu)點，還能同時檢測農產品表面和內部的殘留農藥，在農藥殘留檢測方面具有巨大應用潛力。