Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) – Expanding the Limits of Conventional Raman Analysis
Technické články | 2018 | MetrohmInstrumentace
Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) představuje významné rozšíření konvenční Ramanovy spektroskopie díky významnému zesílení Ramanova signálu molekul adsorbovaných na zlatých či stříbrných nanočásticích.
Umožňuje detekci stopových množství analytů v oblastech ppm a ppb, kde klasická Ramanova metoda dosahuje maximálně tisícinových koncentrací.
Hlavním cílem white paperu je představit princip SERS, možnosti jeho aplikace v přenosných Ramanových systémech Metrohm Raman Mira DS a demonstrovat praktická využití nové generace tisknutelných P-SERS substrátů v oblastech forenzní analýzy a bezpečnosti potravin.
Metodika:
Instrumentace:
SERS umožnilo detekce popsané v následujících aplikacích:
Diskuse:
SERS spolu s P-SERS substráty výrazně snižuje čas a náročnost přípravy vzorků a umožňuje rychlou detekci v terénních podmínkách bez potřeby složitého laboratorního vybavení.
Metoda přináší:
Očekávané směry rozvoje:
Metrohm Raman Mira DS ve spojení s inkjet tištěnými P-SERS substráty nabízí robustní, přenosné a vysoce citlivé řešení pro stopovou detekci analytů v sektorech forenzní analýzy a bezpečnosti potravin.
Metoda významně rozšiřuje možnosti Ramanovy spektroskopie a přispívá k rychlé a spolehlivé detekci analytů v polních i laboratorních podmínkách.
RAMAN Spektrometrie
ZaměřeníVýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) představuje významné rozšíření konvenční Ramanovy spektroskopie díky významnému zesílení Ramanova signálu molekul adsorbovaných na zlatých či stříbrných nanočásticích.
Umožňuje detekci stopových množství analytů v oblastech ppm a ppb, kde klasická Ramanova metoda dosahuje maximálně tisícinových koncentrací.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem white paperu je představit princip SERS, možnosti jeho aplikace v přenosných Ramanových systémech Metrohm Raman Mira DS a demonstrovat praktická využití nové generace tisknutelných P-SERS substrátů v oblastech forenzní analýzy a bezpečnosti potravin.
Použitá metodika a instrumentace
Metodika:
- Využití SERS pro zvýšení citlivosti Ramanovy spektroskopie
- Příprava vzorků: přímé nanesení roztoků nebo nánosů zředěných extraktů na P-SERS substráty
- Záznam spekter s offline a online režimem rasterování
Instrumentace:
- Přenosný Ramanův analyzátor Mira DS (Metrohm Raman) vybavený Orbital Raster Scan technologií a vestavěnou knihovnou přes 10 000 spekter
- Tisknutelné P-SERS substráty vyráběné inkjet technologií na papírovém nosiči
Hlavní výsledky a diskuse
SERS umožnilo detekce popsané v následujících aplikacích:
- Forenzní analýza heroinu: detekce ve 100% testovaných vzorcích ulicního heroinu (koncentrace v mg rozsahu), kde konvenční Raman selhal vlivem fluorescenčních příměsí
- Bezpečnost potravin – melamin v mléce: detekce melaminu při 100 ppm po koagulaci bílkovin a separaci, čistý SERS signál charakteristických pásů
- Farmakologické a pesticidní látky: malachitová zelen a malathion detekovány při nízkých ppm úrovních s ostrým a reprodukovatelným spektrem
Diskuse:
SERS spolu s P-SERS substráty výrazně snižuje čas a náročnost přípravy vzorků a umožňuje rychlou detekci v terénních podmínkách bez potřeby složitého laboratorního vybavení.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda přináší:
- Rychlé screeningové analýzy na místě bez nutnosti složitého zpracování vzorků
- Snížení zátěže forenzních laboratoří díky předběžnému ověření přítomnosti cílových sloučenin
- Nákladově efektivní substráty vhodné pro jednorázové či sériové použití
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje:
- Rozšíření škály inkjetovatelných substrátů na různé absorpční a chromatografické nosiče
- Integrace SERS metod do automatizovaných a dronem řízených mobilních platforem
- Pokročilé softwarové algoritmy pro vícenásobné rozpoznávání složitých směsí v reálném čase
Závěr
Metrohm Raman Mira DS ve spojení s inkjet tištěnými P-SERS substráty nabízí robustní, přenosné a vysoce citlivé řešení pro stopovou detekci analytů v sektorech forenzní analýzy a bezpečnosti potravin.
Metoda významně rozšiřuje možnosti Ramanovy spektroskopie a přispívá k rychlé a spolehlivé detekci analytů v polních i laboratorních podmínkách.
Reference
- E. P. Hoppmann, W. W. Yu, I. M. White, Highly sensitive and flexible inkjet printed SERS sensors on paper, Methods, 63(3):219–224 (2013)
- W. W. Yu, I. M. White, Inkjet-printed paper-based SERS dipsticks and swabs for trace chemical detection, Analyst, 138(4):1020–1025 (2013)
- W. W. Yu, I. M. White, Chromatographic separation and detection of target analytes from complex samples using inkjet printed SERS substrates, Analyst, 138(13):3679–3686 (2013)
- NIH Publication No. 04-446
- FDA IA 99-30
- EPA-HQ-OPP-2009-0317 Docket
- CDC Wonder
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Heroin in Street Drug Samples
2021|Metrohm|Technické články
Metrohm White Paper Determination of Heroin in Street Drug Samples Printable Surface Enhanced Raman Scattering (P-SERS) Metrohm’s ID Kit, a test for the pres ence of opioids, was used with Mira DS handheld Raman analyzer to successfully detect he roin…
Klíčová slova
sers, sersheroin, heroinraman, ramanmetrohm, metrohmstreet, streetmira, mirapaper, paperwhite, whiteattachment, attachmentinserted, insertedhe, hepres, presthroughly, throughlykit, kitsolvent
Orbital Raster Scan (ORS™)
2022|Metrohm|Technické články
AN-RS-034 Orbital Raster Scan (ORS™) Safer, more representative sampling with 785 nm Raman Summary The ability of an optical system to efficiently collect light is known as its throughput or etendue. In an ideal world of homogeneous samples, a Raman…
Klíčová slova
metrohm, metrohmors, orsraster, rastersers, sersraman, ramanorbital, orbitalmisa, misamira, mirasubstrates, substratessampling, samplingorstm, orstmingredients, ingredientsballpoint, ballpointscanning, scanningplastic
Illicit Drug Trafficking and Border Control with Mira DS: Safe Fentanyl Identification
2021|Metrohm|Technické články
WHITE PAPER Illicit Drug Trafficking and Border Control with Mira DS: Safe Fentanyl Identification As with heroin and cocaine, the vast majority of fentanyl found in the United States is made by foreign producers and illegally transported to ports and…
Klíčová slova
fentanyl, fentanylraman, ramanborder, borderkit, kitmira, mirabulk, bulkhandheld, handheldsers, sersexcipients, excipientsanalogues, analoguesillicit, illicitmixtures, mixturesconfiscated, confiscatedcustoms, customsagents
Trace detection of mercaptans in fuel
2025|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-RS-050 Trace detection of mercaptans in fuel Safe, rapid detection of mercaptans with Raman spectroscopy Mercaptans are organic sulfur compounds with the Mercaptans are Raman active and at high general formula R–SH. They naturally occur in crude concentrations…
Klíčová slova
mercaptans, mercaptansmercaptan, mercaptanraman, ramansers, sersxtr, xtrmira, miradetection, detectionfuel, fueltrace, traceenables, enablesexceeds, exceedsbelow, belowstandard, standardlaser, laserconcentrations