利用双层水凝胶膜@金纳米粒子阵列快速无标记的表面增强拉曼散射病毒检测

背景：由于新型病毒的不确定性和可变性，它们对人类健康以及经济和社会构成了重大威胁。快速检测在新型病毒传播和出现的监测和管理中发挥着关键作用。本研究旨在建立一种快速、无标记的表面增强拉曼散射（SERS）平台，用于对新兴病毒的高灵敏和特异性识别。方法：开发了一种基于静电吸附和水凝胶收缩协同效应的新型自组装策略，以在聚丙烯酰胺复合水凝胶膜的两个表面构建高度有序的六角近堆积金纳米粒子阵列。水凝胶膜的干燥和收缩有助于减小颗粒间隙，促进“热点”的形成，有效增强近场耦合，并显著放大其附近的局部电磁场。病毒的无标记SERS检测依赖于病毒结构成分的内在拉曼指纹，特别是包膜糖蛋白和脂质膜，这些与宿主细胞材料有明显不同。结果：在基底上检测到孔雀绿和结晶紫，显示出高拉曼光学活性。使用探针分子（结晶紫、孔雀绿）验证显示检测限低（10^–11 M）且线性高（R² > 0.996）。观察到高线性定量灵敏度，严重急性呼吸综合症冠状病毒2型（SARS-CoV-2）Spike假病毒和B6R Mpox假病毒的检测限为1 TU/mL。结论：该复合材料有望作为新型拉曼基底，能够快速识别新型病毒，并为疫情做出快速响应。