东京大学研究生院的 Keisuke Goda 教授和 LucasLand Co., Ltd. 的一个研究小组合成了类似于普鲁士蓝的纳米粒子,普鲁士蓝是浮世绘中使用的颜料,也被称为葛饰北斋蓝或广重蓝。他们发现它可以作为表面增强拉曼光谱(SERS)的基底,其灵敏度比拉曼光谱高一亿倍。
SERS 是一种高度灵敏的分析方法,迄今为止已使用局域表面等离子体共振 (LSPR) 在金属纳米结构的间隙(热点)中进行测量。然而,为了解决金属SERS基底造成的生物相容性、耐久性、均匀性和再现性差的问题,人们提出了碳、半导体和电介质等非金属材料。然而,存在一个问题,即难以控制 SERS 性能,该性能根据目标分子和各种底物的组合而变化。
研究小组发现,普鲁士蓝的类似物普鲁士蓝是铁和氰化物的配位金属络合物,添加了不同的金属,由于产生的晶体缺陷而表现出优异的SERS性能。由于SERS性能根据金属类型而变化,因此可以通过晶体缺陷的产生来控制SERS性能。此外,该SERS基底表现出极高的增强率(108倍),有望应用于生物分子和其他物质的超高灵敏度分析。
使用普鲁士蓝类似物纳米粒子的SERS测量具有优异的再现性、均匀性、耐用性、多功能性和生物相容性,并且克服了传统化学分析的设备尺寸、使用困难和高成本等问题。该公司表示,预计它将有助于开发“简单、现场、低成本的化学分析,任何人都可以在任何地方进行”的新领域,例如医学、工业、环境等领域。安全和刑事调查。