超疏水微芯片

阿摩量级检出

经微结构设计的芯片在蒸发过程中避免润湿转变，实现分析物的靶向富集，使SERS检测兼具超高灵敏度与均匀性。

Shi, Xueshong · Yu-fan, Zhao · Hongye, Zhang · 徐学锋

Talanta 2023

参数信息

检出限

5 × 10⁻¹⁸ M

SERS增强因子

10¹⁰

信号均匀性（RSD）

11.5 %

线性范围

10⁻¹²–5×10⁻¹⁸ M

相关系数

0.996

沉积面积

70 × 70 μm²

技术优势

不会润湿转变

通过改进的力平衡模型设计微结构，避免了蒸发过程中从Cassie-Baxter态到Wenzel态的转变，从而保持超亲水陷坑的靶向沉积能力。

检出限达阿摩量级

通过两步加热蒸发，将Au纳米颗粒和R6G靶向沉积到约70×70 μm²的微小区域，检出限低至5×10⁻¹⁸ M。

信号均匀性好

在2×10⁻¹⁷ M浓度下，拉曼信号的相对标准偏差仅为11.5%，保证了检测结果的可靠性。

无需昂贵设备

该芯片用于水溶液中超痕量分子的检测，避免了昂贵设备和复杂操作技能的要求。

应用场景

• 超痕量分子检测：在超亲水陷坑内富集分析物，使常规拉曼仪即可检出阿摩量级分子，无需质谱等大型设备。
• SERS芯片：预置图案化结构的芯片可直接使用，将分析物浓缩至微小区域，大幅提升SERS信号。
• 微流控富集：通过蒸发诱导的毛细流动将分析物输运到超亲水陷坑，实现免泵、免阀的片上预浓缩。
• 纳米传感：在约70×70 μm²的微小区域内富集纳米颗粒与分析物，使纳米尺度的热点密集，增强传感信号。
• 食品安全快检：操作简单，无需昂贵设备和专业技能，适合现场快速筛查食品中的痕量污染物。