基于丝网印刷SERS 纸基芯片快速检测果蔬农残
2023-12-21侯正一王宇红
侯正一, 王宇红, 李 丹
(上海应用技术大学 化学与环境工程学院, 上海 201418)
农药是一类有毒化学物质,在生产、贮存、运输和使用过程中可能诱导环境污染,此外,果蔬表面残留的农药,还会危害人体健康,因此,建立农药分子的现场快速检测方法意义重大[1]。目前,传统的农药残留检测方法,如气相/液相色谱法和质谱法,通常需要复杂的预处理和清理步骤[2]。基于此,研究报道了多种现场快速检测策略,包括酶抑制、酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)和表面增强拉曼散射(surfaceenhanced Raman scattering, SERS)[3-4]。其中,SERS 技术不仅能够显示待测物的特征光谱信号,还具有高灵敏、测定快速和操作简便等特点,因而被广泛应用于环境污染物的现场快速检测[5-6]。SERS 基底材料是应用研究的重要前提,如何构建高灵敏、高特异和高稳定的基底材料是SERS 应用研究的核心问题。
常规金或银基底材料容易发生聚集,导致其SERS 性能衰减[7]。近年来,柔性SERS 基底因具有均一性好、制备简便、灵活等特点,从而引起了人们的广泛关注,该类基底通过在柔性框架上(如纤维素纸、聚合物膜和胶带)上负载贵金属纳米颗粒,利用动态吸附或直接接触等方式,从而选择性吸附和高灵敏检测分析物[8-10]。
近日,我们实验室开发了一种利用丝网印刷术制备氧化石墨烯和银纳米颗粒填充的纸基SERS 器件(AgNPs-GO)[11],借助印刷次数调控,可实现批量化SERS 器件构建。此外,SERS 性能与AgNPs 的印刷次数关系密切,研究表明印刷次数为第4 次时,纸基芯片的SERS 性能达到最优的效果。由于纸基具有天然的微孔结构,展现出优良的吸附性能,此外,GO 与农药分子之间可形成π-π 堆积效应和静电相互作用力,从而使得AgNPs-GO 器件具有出色的富集和高灵敏检测性能。……
