拉曼光譜用於病毒檢測

表面增強拉曼光譜（SERS）擴展了拉曼光譜的應用範圍，包括炸藥殘留物的微量分析、犯罪現場的證據、化學戰劑和農藥。作為一種無標記技術，SERS也非常適用於生物感測，從血糖到癌症、阿茲海默症和帕金森病的診斷。

美國密西西比州傑克遜州立大學的一個團隊開發出一種新型的SERS變體，它使用一種由石墨烯氧化物和爆米花形狀的金納米顆粒組成的混合探針，實現了對HIV DNA特性的超靈敏感測。

通過將分析物吸附到金屬基底上，SERS允許以拉曼光譜的方式檢測極低濃度的分析物。基底與拉曼激發激光之間的電磁共振效應產生局部表面等離子體，與分析物相互作用，將拉曼發射增強了10的10次方倍。

SERS可以在基底上進行，也可以使用懸浮在溶液中的膠體進行。雖然金、銀和銅等金屬是SERS中最常用的材料，但還在探索新穎的選項，如石墨烯、半導體和量子點。石墨烯氧化物是一種經過化學處理的石墨烯，具有許多特性特別適用於生物。

與大多數 SERS 基板不同，使用氧化石墨烯基板觀察到的增強拉曼信號被認為是由於化學效應。 通過將氧化石墨烯和更傳統的金納米粒子納入混合 SERS 探針，傑克遜州立大學 1 團隊利用化學和電磁增強來最大限度地提高檢測兩種特別有害的病原體的靈敏度：人類免疫缺陷病毒 (HIV) 和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (MRSA) ).

儘管聚合酶鏈反應或 PCR 等技術是病毒檢測的金標準，但已經證明，使用拉曼光譜和 SERS 技術也可以檢測冠狀病毒 MERS-CoV 等病毒2。 在大流行情況下進行測試時，與基於拉曼的系統相關的成本可能比傳統的 PCR 測試更容易獲得。

參考:
1. 用於無標記生物傳感的基於混合氧化石墨烯的超靈敏 SERS 探針。 Fan, Z.、Kanchanapally, F. 和 Ray, PC 21, 2013，物理化學快報雜誌，卷。4，第 3813-3818 頁。 

2. H. Kim、J. Hwang、JH Kim、S. Lee 和 M. Kang，“基於表面增強拉曼散射 (SERS) 的 MERS-CoV 多重熒光探針的靈敏檢測”，2019 年 IEEE 第 14 屆國際會議納米/微型工程和分子系統 (NEMS)，曼谷，泰國，2019 年，第 498-501 頁。

資料來源:  https://www.oceaninsight.com/blog/raman-spectroscopy-for-virus-detection/