表面增強(qiáng)拉曼光譜散射（Surface enhanced Raman Scattering，簡稱SERS）已被證明是一種快捷高效的光譜學(xué)檢測方法。雖然SERS有望獲得較高的檢測靈敏度，但在SERS檢測中，可重復(fù)性和檢測效率一直難以得到很好的兼顧。據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近日，西安電子科技大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院的胡波團(tuán)隊(duì)提出了一種基于軟管微流控的動(dòng)態(tài)流體SERS平臺(tái)，很好地解決了目前SERS檢測中存在的問題。

在傳統(tǒng)SERS檢測中，往往使用靜態(tài)固相及靜態(tài)液相兩種方法。但是在靜態(tài)固相SERS檢測中，由于分析物與納米顆粒在基底上難以實(shí)現(xiàn)均勻分布，往往在同一次檢測中難以獲得強(qiáng)度均一的光譜信號(hào)。而靜態(tài)液相雖然可以在一定程度上解決分析物與納米顆粒在空間尺度上的均勻分散問題，但是由于毛細(xì)管中的液體處于靜止?fàn)顟B(tài)，會(huì)因?yàn)榛旌蠒r(shí)間不確定、不規(guī)則散射、局部加熱和光離解等問題導(dǎo)致難以獲得高重現(xiàn)性的光譜信號(hào)。此外，這兩種方法還都需要預(yù)混合或干燥等預(yù)處理步驟，而且存在難以短時(shí)間內(nèi)獲得大量可用光譜數(shù)據(jù)等局限，增加了檢測所需時(shí)間。

微流控技術(shù)作為能快速處理小體積流體的一種技術(shù)，當(dāng)和SERS技術(shù)聯(lián)用組成微流控-SERS系統(tǒng)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)流動(dòng)條件下的SERS光譜的連續(xù)采集，在提高SERS檢測重復(fù)性的同時(shí)也增加了檢測效率。

然而傳統(tǒng)的微流控芯片加工制備需要造價(jià)高昂的潔凈室，且過程耗時(shí)耗力。其他無需潔凈室的微流控芯片加工方法仍需昂貴且專業(yè)的儀器，加工精度在一定程度上受到限制。西安電子科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)采用商用、生物相容、透明的微軟管嵌入3D打印支撐模板中組成的軟管微流控SERS平臺(tái)，能夠動(dòng)態(tài)地混合溶液、精確地控制混合時(shí)間并且能夠用于SERS光譜的連續(xù)采集。 

    與傳統(tǒng)靜態(tài)固體和靜態(tài)液體測量方法相比，動(dòng)態(tài)流體SERS平臺(tái)通過對模型分子的表征，分別以1.90%和4.98%的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差展現(xiàn)了良好的穩(wěn)定性和重復(fù)性。

此外，利用該平臺(tái)采集三種細(xì)胞的拉曼光譜，結(jié)合K近鄰（K-NN）算法的分類鑒定，實(shí)現(xiàn)了靈敏度在83.3%以上，特異性在91.6%以上，準(zhǔn)確度為94.4%的無標(biāo)記細(xì)胞檢測。

基于軟管微流控的動(dòng)態(tài)流體SERS平臺(tái)具有加工成本低、制作方法簡單等優(yōu)勢，豐富了微流控芯片的加工制備技術(shù)。而且可在短時(shí)間內(nèi)采集大量連續(xù)流體的SERS光譜，具有快速、通用、靈敏、可靠、低成本和不需要預(yù)處理的優(yōu)點(diǎn)。該平臺(tái)有望成為液體環(huán)境中無標(biāo)記細(xì)胞檢測的強(qiáng)大工具，并且在細(xì)胞學(xué)研究、臨床診斷和食品安全等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

這一成果近期發(fā)表在《Analytical Chemistry》上，文章的第一作者是西安電子科技大學(xué)碩士研究生續(xù)小丁和博士后趙磊。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b01111