IT之家 11 月 1 日訊息，據中科院海洋所官網訊息，近日，國際學術期刊《Surfaces and Interfaces》報道了中科院海洋所和中科院物理所合作，製備出七星瓢蟲狀銀奈米顆粒的表面增強拉曼散射（SERS）基底，在模擬高壓下實現 10-6 M 磷酸乙醇胺分子的檢測，

具有良好的靈敏度和耐壓性，為未來深海原位檢測低濃度的微生物代謝產物提供了新手段

。

IT之家附中科院官網原文（節選）：

由於深海環境極端複雜，深海原位探測面臨巨大挑戰。研究組在之前的工作中，利用自主研發的深海拉曼探針系統，成功實現了高溫 （高達 450℃） 熱液噴口流體溫度、成分 （如 CO2、SO42-/HSO4-和 H2）、礦物和上覆生物群落水的物理化學引數的原位檢測。

但是缺乏對深海原位一些大分子，特別是深海極端環境下生存的各種微生物的相關代謝產物和中間體的檢測手段。同時，在國際上深海微生物細胞外代謝產物也無原位檢測方法，傳統的檢測方法，如測色法、液相色譜-質譜 （LC-MS） 和核磁共振 （NMR） 等，不能同時檢測多組分，耗時、成本高、靈敏度低。

鐳射拉曼檢測限只能達到毫摩爾級

，嚴重阻礙了鐳射拉曼技術對低濃度深海微生物代謝產物或中間體的檢測。因此深海細胞外代謝產物的原位探測十分困難，面臨巨大的挑戰。

表面增強拉曼散射 （SERS） 主要來源於貴金屬 （銀、金） 奈米顆粒附近區域性電磁場的增強； 因此具有超靈敏、快速檢測微量分子的能力，檢測限可以達到納摩爾，甚至皮摩爾級。然而目前廣泛應用的 SERS 基底大部分是液態溶膠材料，固態 SERS 基底也有易氧化，高壓易脫落的缺點，深海原位探測中無法應用。

圖 1 SERS 基底的製備工藝示意圖 （a）； 和 SERS 增強機制 （b）

圖 2 SERS 基底的 SEM 影象（表面銀奈米顆粒分佈形似七星瓢蟲背部圖案）

因此，研究團隊利用高溫退火工藝對鍍銀膜的石英進行熱處理，

成功製備類似七星瓢蟲斑點樣的銀奈米顆粒 SERS 基底材料

，表現出良好的晶體取向，在 11 MPa 下實現 10-6 M 磷酸乙醇胺的檢測。研發的 SERS 基底材料具有強抗氧化性，且可耐受深海高壓環境，保障了 2022 年南海冷泉生態系統原位探測航次的成功，在滿足深海原位探測需求的同時，也適用於極端工業環境的檢測。

圖 3 （a） 不同濃度磷酸乙醇胺的 SERS 光譜；（b） 磷酸乙醇胺校準曲線；（c） L-色氨酸、L-蘇氨酸和 N-乙醯-L-苯丙氨酸的 SERS 光譜比較；（d） 磷酸乙醇胺和典型干擾物質的 SERS 光譜