上海交通大学，今日重磅Nature!

第一作者：毕心缘

通讯作者：叶坚教授

通讯单位：上海交通大学

论文速览

本研究提出了一种数字胶体增强拉曼光谱（dCERS）技术，用于在复杂混合物中对极低浓度的各种分子进行定量检测。

这种技术特别适用于检测那些对人类健康极为重要的分析物，如致癌突变原、早期疾病标志物、环境污染物和生物恐怖剂。研究团队展示了如何利用单分子计数实现对广泛目标分子的可重复量化，这一过程的检测限制仅由测量过程的泊松噪声决定。

通过使用水溶液中分散的金属胶体纳米粒子，可以显著增强单分子的拉曼特征，从而实现对目标单分子的识别和量化。该技术有望成为可靠和超灵敏检测各种分析物的首选技术。

图文导读

图1：展示了dCERS的概念和实验方案。

图2：展示了dCERS的可重复性。

图3：展示了通过dCERS定量检测微量化学物质的能力

总结展望

本研究的亮点在于成功开发了一种基于单分子计数的数字胶体增强拉曼光谱技术（dCERS），该技术能够实现对极低浓度目标分子的可靠和准确量化。

通过实验验证，dCERS技术不仅能够检测单一分析物，还能同时量化多种目标分析物，且其测量精度遵循泊松分布，可以通过增加测量时间来提高。

此外，dCERS技术在复杂背景中也能准确检测目标分子，展示了其在环境监测、食品安全和突变原检测等领域的重要应用潜力。研究团队预期，dCERS技术将成为检测人类健康重要分析物的优选技术。

文献信息

标题：Digital colloid-enhanced Raman spectroscopy by single-molecule counting

期刊：Nature

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