作为人体体液之一的尿液中含有多种人体新陈代谢的产物以及体内排出的毒素, 如果能够对这些组分进行定性分析, 就能够在一定程度上有效反映人体器官的健康状况, 这是临床医学中重要的研究途径。 该实验分别以785和1 030 nm激光作为源激发, 以具有电磁场增强的金纳米粒子作为基底, 利用表面增强拉曼散射光谱(SERS)对临床实验研究中所用的人体新鲜尿液的成份进行快速、 无损分析。 通过控制金纳米溶胶与尿液原液的混合比例从而来制备一系列具有不同配比的实验样品, 并且通过实验我们获得其相应的SERS光谱。 由实验结果分析可知, 我们能够有效地得到尿液中尿酸、 次黄嘌呤等多种成份的SERS光谱。 与此同时, 我们还研究了在不同波长激光条件下的尿液的SERS光谱。 相较于1 030 nm的激光, 785 nm的激光得到的SERS光谱具有较高的分辨率以及较低的背景值。 与此同时, 利用具有1 030 nm激光的便携式拉曼仪对实验样品进行快速、 无损分析, 有望为临床医学现场、 快速分析诊断提供帮助和支持。 而且相信, SERS能够在人类健康甚至生物组织的检测等方面提供更加详细的信息。

以氯金酸为原料, 抗坏血酸为还原剂, 柠檬酸钠为保护剂, 用化学还原(种子生长)法制备了不同粒径、 超均匀的球形金纳米粒子溶胶, 并通过紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和扫描电子显微镜(SEM)进行表征。 结果表明, 随着金纳米粒子粒径的增大, 其UV-Vis光谱中的吸收峰发生红移并出现四极峰。 为进一步研究金纳米粒子表面增强拉曼散射(SERS)效应的作用机理并优化其灵敏度, 我们以罗丹明6G(R6G)为探针分子, 对不同粒径的金纳米粒子进行SERS表征, 发现R6G的SERS信号随着金纳米粒子的增大先增强后减弱。 当金纳米粒子的平均粒径达到120 nm时, 产生最强SERS信号增强, 增强因子约为1.1×107。 三维时域有限差分法(3D-FDTD)理论模拟纳米粒子阵列电磁场分布结果与实验数据的趋势一致。