Cobolt激光器如何赋能电化学SERS

在分析化学领域,表面增强拉曼光谱(SERS)技术凭借其单分子级灵敏度备受关注,但其实际应用却长期受限于基底不可重复性、复杂样品检测能力不足等瓶颈。在最近的一项研究中,来自莱比锡大学的研究团队开发了一种新型电化学辅助表面增强拉曼光谱(EC-SERS)流动池,旨在解决传统SERS技术在多分析物检测中的局限性。通过电化学调控结合微流控技术,成功实现了SERS基底的快速再生与多分析物连续检测。

值得注意的是,这项研究的关键光学模块采用了Cobolt 激光器,其稳定的性能为实验突破提供了重要支持。本文将深度解析该研究的创新成果,并揭秘Cobolt激光器在其中的核心作用。


https://doi.org/10.1007/s00216-025-05763-w

SERS技术痛点:为何需要电化学与微流控的结合?

传统SERS技术依赖贵金属纳米结构(如金、银)的局域表面等离子体共振效应,但存在三大核心问题:

  1. 基底一次性使用:吸附分子难以彻底清除,导致基底无法重复利用,成本高昂。
  2. 记忆效应干扰:残留信号影响后续检测,尤其对复杂混合样品分析误差显著。
  3. 动态检测局限:静态检测模式难以适配在线分析需求(如HPLC联用)。

针对这些挑战,研究团队提出了一种电化学-微流控-SERS联用系统

  • 电化学调控:通过施加周期性电位,控制分子在基底表面的吸附/脱附,实现基底“一键再生”。
  • 微流控芯片:集成流动通道与电极,支持连续进样与实时检测,消除交叉污染。
  • 光学模块:依赖高稳定性激光光源激发拉曼信号,确保检测灵敏度与重复性。

本研究成功展示了新型EC-SERS系统在多个模型化合物(如结晶紫、马来酰亚胺等)上的应用。通过优化实验条件,研究团队能够实现在线多分析物测量,这为环境监测、药物检测及食品安全等领域提供了新的解决方案。未来,研究团队计划将EC-SERS技术与高效液相色谱(HPLC)等在线分析方法结合,以进一步提高检测效率和准确性。此外,将开发更先进的SERS基底材料,以增强信号强度并扩大应用范围。

Cobolt激光器的核心价值
实验中采用的473 nm与532 nm激光模块,正是Cobolt的旗舰产品线。其超低噪声、高功率稳定性及精准波长输出,为SERS信号的高信噪比采集提供了关键保障。

  • 高功率稳定性:激光输出波动<1%,确保多次循环中信号强度的可比性。
  • 精准波长匹配:532 nm激光与银基底的等离子共振峰高度契合,最大程度激发SERS效应。
  • 快速响应能力:激光器支持毫秒级开关与功率调节,完美匹配微流控的快速进样节奏。
  • 低热效应设计:长时间运行下光斑稳定性优异,避免因温漂导致信号偏移。
  • 多波长兼容性:除532 nm外,Cobolt提供的473 nm激光模块可适配金、铜等基底材料,满足多样化检测需求。
  • 紧凑型设计:激光器体积小巧,易于集成到便携式检测设备中,推动SERS技术现场化应用。

北京鼎信优威科技有限公司是瑞典Cobolt公司中国区独家代理商,双方建立战略合作关系逾12年,在激光技术领域开展深度协作。作为耕耘光电领域二十多年的专业光电仪器服务商,我们一直专注于弱光探测领域,我们的产品包括多类单光子探测器、单光子计数器、激光器、光源、光学测量设备、精密光学元件及纳米定位设备等,可广泛用于量子光学、荧光成像、精密加工、分析仪器等众多领域。

相关产品

产品手册