布法罗大学 该芯片还可用于食品安全监控、防伪和其他分析微量化学物质的领域
学分:陈华秀，布法罗大学
布法罗大学的研究人员报告了一种化学传感芯片的进展，这种芯片可以使手持设备检测微量化学物质——从违禁药物到污染——就像酒精测试器识别酒精一样快
这种芯片也可能用于食品安全监测、防伪和其他分析微量化学物质的领域，在12月刊封面的一项研究中有所描述
17版《高级光学材料》杂志
该研究的主要作者乔强干博士说:“在许多领域，特别是在药物滥用领域，非常需要便携式且经济高效的化学传感器。”
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，UB工程与应用科学学院电气工程教授
这项工作建立在甘的实验室领导的先前研究的基础上，该研究涉及制造一种在金和银纳米粒子边缘捕获光的芯片
当生物或化学分子落在芯片表面时，一些捕获的光与分子相互作用，并被“散射”成新能量的光
这种效应以可识别的模式出现，这些模式充当化学或生物分子的指纹，揭示了关于存在什么化合物的信息
因为所有的化学物质都有独特的光散射特征，这项技术最终可以集成到一个手持设备中，用于检测血液、呼吸、尿液和其他生物样本中的药物
它也可以结合到其他设备中，以识别空气中或水中的化学物质，以及其他表面
这种传感方法被称为表面增强拉曼光谱(SERS)
尽管很有效，但甘集团之前开发的芯片在设计上并不统一
因为金和银的间隔不均匀，这使得分散的分子很难识别，尤其是当它们出现在芯片的不同位置时
甘和一组研究人员——包括他在UB的实验室成员，以及来自中国上海科技大学和沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的研究人员——一直在努力弥补这一不足
该团队在制造过程中使用了四种分子(BZT、4-MBA、BPT和TPT)，每种分子的长度都不同，以控制金纳米粒子和银纳米粒子之间的间隙大小
最新的制造工艺基于两种技术，原子层沉积和自组装单层，与SERS芯片更常见和更昂贵的方法——电子束光刻相反
结果是SERS芯片具有前所未有的一致性，生产成本相对低廉
甘说，更重要的是，它接近量子极限传感能力，这对传统的芯片是一个挑战 “我们认为，除了手持式药物检测设备之外，该芯片还将有许多用途，”这项工作的第一作者张楠博士说
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甘实验室博士后研究员
“例如，它可以用来评估空气和水污染或食品安全
它可以用于安全和国防部门，在医疗保健方面有巨大的潜力
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