当前位置: X-MOL 学术NPG Asia Mater. › 论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Carbon-based SERS biosensor: from substrate design to sensing and bioapplication
NPG Asia Materials ( IF 9.7 ) Pub Date : 2021-01-22 , DOI: 10.1038/s41427-020-00278-5
Xiu Liang , Ning Li , Runhao Zhang , Penggang Yin , Chenmeng Zhang , Nan Yang , Kang Liang , Biao Kong

The sensing of bioactive molecules based on photochemical techniques has become one of the fastest-growing scientific fields. Surface-enhanced Raman scattering (SERS) is a highly sensitive technique for the detection of low-concentration molecules, including DNA, microRNA, proteins, blood, and bacteria; single-cell detection and identification; bioimaging; and disease diagnosis, providing abundant structural information for biological analytes. One rapidly developing field of SERS biosensor design is the use of carbon-based nanomaterials as substrate materials, such as zero-dimensional carbon quantum dots, one-dimensional carbon nanotubes, two-dimensional graphene, and graphene oxide (GO) and three-dimensional spatial carbon nanomaterials or carbon-based core-shell nanostructures. In this review, we describe the recent developments in SERS biosensors, in particular carbon-based SERS, for the detection of bioactive molecules. We systematically survey recent developments in carbon nanomaterial-based SERS biosensors, focusing on fundamental principles for carbon-based materials for SERS biosensor design, fabrication, and operation, and provide insights into their rapidly growing future potential in the fields of biomedical and biological engineering, in situ analysis, quantitative analysis, and flexible photoelectric functional materials. As such, this review can play the role of a roadmap to guide researchers toward concepts that can be used in the design of next-generation SERS biosensors while also highlighting current advancements in this field.



中文翻译:

碳基SERS生物传感器:从基质设计到传感和生物应用

基于光化学技术的生物活性分子的传感已成为增长最快的科学领域之一。表面增强拉曼散射(SERS)是检测低浓度分子的高度灵敏技术,包括DNA,微小RNA,蛋白质,血液和细菌。单细胞检测和鉴定;生物成像 和疾病诊断,为生物分析物提供了丰富的结构信息。SERS生物传感器设计的一个快速发展的领域是使用碳基纳米材料作为衬底材料,例如零维碳量子点,一维碳纳米管,二维石墨烯,氧化石墨烯(GO)和三维空间碳纳米材料或碳基核壳纳米结构。在这篇评论中 我们描述了用于生物活性分子检测的SERS生物传感器,特别是碳基SERS的最新发展。我们系统地调查了基于碳纳米材料的SERS生物传感器的最新发展,重点研究了用于SERS生物传感器设计,制造和操作的碳基材料的基本原理,并就其在生物医学和生物工程领域的快速增长的未来潜力提供了见解,原位分析,定量分析和柔性光电功能材料。因此,本次审查可以起到路线图的作用,指导研究人员确定可用于下一代SERS生物传感器设计的概念,同时重点介绍该领域的最新进展。我们系统地调查了基于碳纳米材料的SERS生物传感器的最新发展,重点研究了用于SERS生物传感器设计,制造和操作的碳基材料的基本原理,并就其在生物医学和生物工程领域的快速增长的未来潜力提供了见解,原位分析,定量分析和柔性光电功能材料。因此,本次审查可以起到路线图的作用,指导研究人员确定可用于下一代SERS生物传感器设计的概念,同时重点介绍该领域的最新进展。我们系统地调查了基于碳纳米材料的SERS生物传感器的最新发展,重点研究了用于SERS生物传感器设计,制造和操作的碳基材料的基本原理,并就其在生物医学和生物工程领域的快速增长的未来潜力提供了见解,原位分析,定量分析和柔性光电功能材料。因此,本次审查可以起到路线图的作用,指导研究人员确定可用于下一代SERS生物传感器设计的概念,同时重点介绍该领域的最新进展。并提供有关它们在生物医学和生物工程,原位分析,定量分析和柔性光电功能材料领域迅速增长的未来潜力的见解。因此,本次审查可以起到路线图的作用,指导研究人员确定可用于下一代SERS生物传感器设计的概念,同时重点介绍该领域的最新进展。并提供有关它们在生物医学和生物工程,原位分析,定量分析和柔性光电功能材料领域迅速增长的未来潜力的见解。因此,本次审查可以起到路线图的作用,指导研究人员确定可用于下一代SERS生物传感器设计的概念,同时重点介绍该领域的最新进展。

更新日期:2021-01-22
down
wechat
bug