依靠國家貴金屬材料工程技術研究中心香港 分中心優異的實驗條件，我們發展了簡便、 高效、節能、環保的電化學處理工藝，可以 將常見的貴金屬材料表面處理為納米拓撲結 構，並發現該結構有十分優異的光學性能， 可以作為 SERS 探針。[1-3] 本方法製備的 SERS 探針，靈敏度相較目前常見的商用化 SERS 探針提高 100 倍，同時成本比目前最 便宜的商用化 SERS 探針還要低幾十倍（圖 1）。此外，我們設計了和 SERS 探針配套 使用的光學適配器（用於固定 SERS 探針） 以及和企業聯合研發了可携式拉曼儀器（採 集拉曼信號）。整套可携式拉曼系統具有增 強效果好、成本低廉、使用方便等特點，在 食品安全，重大疾病，公共安全，環境保護 等方面有廣泛的應用前景。相關生產技術， 工藝，設計以及應用已獲七項美國專利，四 項中國專利授權，並榮獲中國發明協會頒發 的“發明創業獎”（國科獎社證字第 0123 號）。
受到中國古代“銀針試毒”的啟發，我們將 自主研發的可携式拉曼系統應用于食品安全 的檢測以及重大疾病的檢測（圖 2）。與傳 統 SERS 探針不同的是，我們基於銀針開發 的 SERS 探針可以用於肉製品的無損快速檢 測，例如：檢測魚肉裡面殘留的孔雀石綠；[4] 識別肉製品中的不同營養成分；[1] 探測肉裡 面的重金屬 [5]。此外，也可以用於乳製品的 快速檢測，護膚品的現場真假鑒別及違禁添 加的識別（圖 3），蔬菜水果表面的農藥殘 留的現場檢測。
2020 年以來，新型冠狀病毒病（COVID-19） 已成為全球突發公共衛生事件，截止 2022 年 6 月 , 全球有超過 5 億人感染，其中死亡 人數超過 630 萬。我們與廣州金域醫學檢驗 集團股份有限公司（目前已經測試新冠病毒 超過 1.7 億人次）展開合作（已經簽訂三方 合作協定）, 研發基於 SERS 檢測的新冠病 毒快篩技術，聯合申請專利“基於拉曼光譜 的新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒及方法”已 獲授權 (ZL202111108253.7)。為了更深入研 究新型冠狀病毒病的機制，我們與香港大學 陳志偉教授團隊合作，基於新發傳染病國家 重點實驗室研究不同亞型的病毒檢測。此外， 我們還與華大集團合作進行了臨床樣本的盲 測實驗，後續會繼續開展基於可携式拉曼系 統的細菌快速篩選實驗。
心血管疾病 (CVD) 是世界上發病率和死亡 率最高的一類疾病，也是衛生行業治療成本 最高的疾病。降低心血管疾病死亡率的關鍵 之一就是研發更有效的檢測方法來進行早期 預測和干預。我們與香港心腦血管健康工程 中心 (COCHE) 合作，在香港重大研發計畫 InnoHK 專案的資助下，基於自主研發的可携 式拉曼系統對心血管疾病的早篩方法進行了 探索研究。發現對尿酸（心血管疾病的標誌 物之一）有優異的檢測效果，可以初步識別 心血管患者的尿液和血液。
此外，由於高性能且無表面活性劑，自主研 發 SERS 探針也被用於反應機理研究，並取 得了系列成果。[6-8]
總之，基於貴金屬分中心研發的可携式拉曼 系統在食品安全，重大疾病快速篩查，日用 品真偽鑒別，催化反應的機理探究等領域有 著巨大的應用前景。
圖 1 （A）自研探針和產業化探針的比較；（B）可携式拉曼系統。
圖 2 自主研發可携式拉曼系統的應用案例。
圖 3 實際樣品中吡硫翁鋅嘅快速檢測。
參考文獻
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