林東岳，何 遙，董榮錄，楊良保*

(1.中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 健康與醫(yī)學(xué)技術(shù)研究所 醫(yī)學(xué)物理技術(shù)中心，安徽 合肥 230031；2.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 研究生院科學(xué)島分院，安徽 合肥 230026；3.安徽大學(xué) 物質(zhì)科學(xué)與信息技術(shù)研究院，安徽 合肥 230601)

檢測(cè)毒物對(duì)于保障人們生命健康和公共安全尤為重要。我國衛(wèi)生部發(fā)布的第三次全國死因調(diào)查結(jié)果顯示，引發(fā)中毒的毒物主要有藥物、農(nóng)藥、鼠藥等。因此，發(fā)展毒物的檢測(cè)方法能夠?yàn)楦黝惿娑旧婵职讣奶幹靡约扒捌陬A(yù)警提供技術(shù)支撐，具有迫切現(xiàn)實(shí)需求。

傳統(tǒng)毒物的檢測(cè)方法，可以分為質(zhì)譜、色譜及聯(lián)用技術(shù)、生物酶?jìng)鞲袡z測(cè)方法、化學(xué)發(fā)光及電化學(xué)法等[1-2](表1)。傳統(tǒng)的質(zhì)譜、色譜及聯(lián)用分析方法精確度高，但依賴昂貴的大型儀器，在檢測(cè)前需要特定的樣品前處理，不能滿足快速檢測(cè)的需求。生物酶聯(lián)免疫方法特異性強(qiáng)，但往往需要長(zhǎng)時(shí)間的孵化，且可能出現(xiàn)假陽性信號(hào)，無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確判定?；瘜W(xué)發(fā)光及電化學(xué)法可視化效果顯著，但對(duì)實(shí)際復(fù)雜基質(zhì)樣品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)優(yōu)勢(shì)往往被削弱。為了更好地滿足這類目標(biāo)物檢測(cè)的時(shí)效性要求，開發(fā)快速、精準(zhǔn)的分析方法已成為備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)。

表1 常見毒物檢測(cè)方法Table 1 Detection methods of common poisons

表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)技術(shù)基于表界面效應(yīng)，具有快速、靈敏、指紋特征、無損傷的特點(diǎn)，在毒物現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可以根據(jù)SERS特征峰的光譜信息對(duì)待測(cè)物進(jìn)行直接指認(rèn)[13-14]。通過納米增強(qiáng)基底可以百萬倍地放大被測(cè)物的SERS信號(hào)，甚至實(shí)現(xiàn)單分子水平的檢測(cè)。隨著儀器硬件的不斷發(fā)展，便攜式、手持式拉曼光譜儀逐漸普及，結(jié)合軟件算法的不斷優(yōu)化，SERS在混合物多組分識(shí)別領(lǐng)域逐步得到應(yīng)用，其在公共安全事件的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方面前景廣闊。

1 SERS在毒物檢測(cè)中的研究進(jìn)展

1.1 動(dòng)、植物毒物

動(dòng)、植物毒物指具有毒性的動(dòng)、植物及其加工品。大部分有毒動(dòng)、植物中的毒性成分同時(shí)也具有藥物活性。常見的有海洋生物毒素和霉菌毒素等，這類毒素對(duì)人類健康和周圍環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

1.1.1 基于動(dòng)態(tài)SERS方法的海洋生物毒素檢測(cè)本課題組獨(dú)創(chuàng)的動(dòng)態(tài)SERS(D-SERS)[15-16]方法已應(yīng)用于海洋生物毒素的檢測(cè)，檢測(cè)靈敏度比傳統(tǒng)SERS得到提高。在水體系D-SERS方法研究的基礎(chǔ)上，本課題組以甘油為輔助物構(gòu)建了一種長(zhǎng)周期、高穩(wěn)定的三維熱點(diǎn)矩陣，可將有效熱點(diǎn)持續(xù)時(shí)間從幾秒增加到20 min，并大大提高了檢測(cè)節(jié)球藻毒素(NOD)的靈敏度和重現(xiàn)性[17](圖1)。整個(gè)D-SERS過程中Ag NPs始終保持在液體環(huán)境中，形成的熱點(diǎn)矩陣可以長(zhǎng)期存在。3D熱點(diǎn)矩陣增加了分子的SERS穩(wěn)定性，有利于在10 nmol/L水平上實(shí)現(xiàn)對(duì)NOD的高靈敏和穩(wěn)定檢測(cè)。本小組同時(shí)提出了一種利用高親和分子半胱氨酸修飾的金納米粒子(Cys-Au NPs)作為SERS探針，通過靜電和氫鍵作用捕獲石房蛤毒素(STX)[18]的方法。Cys可通過Au—S鍵與Au NPs結(jié)合，STX的加入能夠誘導(dǎo)Cys-Au NPs有效聚集。結(jié)合D-SERS檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了1×10-7mol/L STX的高靈敏檢測(cè)。由于能夠捕捉到最佳熱點(diǎn)，D-SERS方法對(duì)常規(guī)SERS難以檢測(cè)的目標(biāo)物的增強(qiáng)效果顯著。

圖1 D-SERS原理及Ag NPs在甘油和水體系中的組裝過程示意圖Fig.1 Schematic diagram of the D-SERS principle and sketches of the assembly process of Ag NPs in glycerol and water system

1.1.2 基于生物適配體SERS方法的毒素檢測(cè)生物適配體是在體外篩選的能特異性識(shí)別目標(biāo)物的單鏈或雙鏈寡核苷酸序列，能形成立體結(jié)構(gòu)，并可通過空間構(gòu)象的適應(yīng)與目標(biāo)分子高特異性、高親和力地結(jié)合，具有易修飾、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于毒物檢測(cè)。Zheng等[19]將一種適配體M-30f傳感器用于石房蛤毒素的測(cè)定，其原理是在68 ℃條件下，毒素破壞適配體的構(gòu)象，導(dǎo)致含有選擇性結(jié)合結(jié)晶紫的G-四聯(lián)體的適配體構(gòu)象發(fā)生變化，使結(jié)晶紫分子從金納米粒子中釋放出來，SERS信號(hào)減弱。該生物傳感器對(duì)STX的檢測(cè)限為11.7 nmol/L，在10～200 nmol/L范圍內(nèi)的線性相關(guān)系數(shù)為0.991。通過將ExoⅢ 催化的靶循環(huán)擴(kuò)增與適配體DNA的特異性識(shí)別相結(jié)合(圖2)，Han等[20]提出了一種高靈敏SERS檢測(cè)黃曲霉毒素B1(AFB1)的方法，在模擬添加AFB1標(biāo)準(zhǔn)品的花生樣品中，AFB1的檢出限為0.4 fg/mL。Lin等[21]將核-衛(wèi)星納米結(jié)構(gòu)和核酸外切酶輔助的雙重放大策略應(yīng)用于赭曲霉毒素A的超靈敏檢測(cè)，放大策略包括：(1)外切酶Ⅲ輔助的高效循環(huán)擴(kuò)增誘導(dǎo)目標(biāo)物信號(hào)放大；(2)核-衛(wèi)星納米結(jié)構(gòu)輔助形成SERS“熱點(diǎn)”誘導(dǎo)信號(hào)放大。該方法對(duì)紅葡萄酒中赭曲霉毒素A的檢出限為0.83 fg/mL?；谶m配體識(shí)別的毒物檢測(cè)方法，能夠?qū)δ繕?biāo)物進(jìn)行特異性靶點(diǎn)識(shí)別，但由于該法孵育時(shí)間長(zhǎng)，且大多是通過指示分子的信號(hào)變化反映目標(biāo)毒物檢測(cè)效果的間接檢測(cè)，因而限制了其實(shí)際應(yīng)用。

圖2 檢測(cè)黃曲霉毒素B1的SERS適配體傳感器示意圖[20]Fig.2 Schematic illustration of the SERS aptasensor for aflatoxin B1 detection[20]

1.1.3 基于SERS直接或聯(lián)用方法檢測(cè)毒素直接檢測(cè)策略能夠直觀展示目標(biāo)物的特征峰位與光譜特點(diǎn)，有利于對(duì)信號(hào)歸屬進(jìn)行判斷。Simona等[22]提出了3種不同的軟骨藻酸(DA)SERS檢測(cè)方案,在海水溶解、用海水稀釋純水DA溶液及4-氨基苯硫酚氨基官能化的Ag NPs中的檢出限分別為0.33 nmol/L、0.033 nmol/L和4.16×10-4mol/L。Glamuzina等[23]開發(fā)了一種顯微SERS方法對(duì)岡田軟海綿酸(OA)、鰭藻毒素-1(DTX-1)和鰭藻毒素-2(DTX-2)進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)C—CH3結(jié)構(gòu)在1 017 cm-1處的指紋峰可以從OA中區(qū)分DTX-1和DTX-2。在酸性或鉀鹽溶解狀態(tài)下，OA在0.81 μmol/L～84.6 nmol/L濃度范圍內(nèi)表現(xiàn)出高重復(fù)性，而其銨鹽的SERS信號(hào)存在輕微變化。對(duì)含有57.91 μg/kg扇貝毒素的扇貝組織進(jìn)行顯微SERS評(píng)價(jià)，通過與LC-MS方法對(duì)比，驗(yàn)證了該毒素檢測(cè)方法的有效性。隨著分析技術(shù)的不斷發(fā)展，方法聯(lián)用是一個(gè)值得探索的方向。Li等[24]采用雙錐體金納米晶-金納米簇雙模式探針高通量同時(shí)檢測(cè)了黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2、M1和M2。當(dāng)激發(fā)波長(zhǎng)為365 nm和785 nm時(shí)，可以分別產(chǎn)生熒光和SERS信號(hào)，避免了相互干擾。與單一SERS或熒光相比，SERS-熒光聯(lián)用方法提供了更寬的光譜范圍。相對(duì)于間接檢測(cè)，直接檢測(cè)或方法聯(lián)用策略更具有實(shí)際檢測(cè)前景。

1.2 氣體、刺激劑毒物SERS檢測(cè)

氣體毒物主要通過呼吸道進(jìn)入體內(nèi)，可在短時(shí)間內(nèi)引起呼吸障礙、皮膚及粘膜化學(xué)灼傷等。謝劍煒研究員領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)基于有孔Au@SiO2殼層隔絕納米粒子增強(qiáng)拉曼光譜和誘導(dǎo)團(tuán)聚原理，建立了芥子氣及其結(jié)構(gòu)類似物2-氯乙基乙基硫醚、硫二甘醇、芥子亞砜和芥子砜的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與區(qū)分方法[25]。以有孔Au@SiO2核殼型納米粒子為基底，加入 0.1 mol/L MgSO4溶液誘導(dǎo)納米顆粒團(tuán)聚形成豐富“熱點(diǎn)”的納米結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了10 μg/L芥子氣的快速檢測(cè)，線性范圍為 10～1 000 μg/L。該方法能夠直接應(yīng)用于自來水、湖水樣品中芥子氣的檢測(cè)，回收率為 88%～114%。刺激性毒劑也具有損傷效果。林漢杰[26]通過考察溫度、濃度以及外加電解質(zhì)溶液的影響，建立了刺激劑二苯并[b,f]-1,4-氧雜吖庚因(CR)的SERS測(cè)定方法。滴加硝酸、硫酸或鹽酸溶液能使銀溶膠體系中的 CR產(chǎn)生很強(qiáng)的 SERS信號(hào)。其原因在于，外加電解質(zhì)溶液會(huì)使膠體的雙電層電位發(fā)生變化，進(jìn)而影響待測(cè)物與納米顆粒的相互作用，并產(chǎn)生顯著特征峰信號(hào)[27]。

1.3 合成藥毒物SERS檢測(cè)

合成藥毒物是指涉及投毒、誤服、自殺和醫(yī)療糾紛的合成或半合成藥品。利用增強(qiáng)試劑的有效團(tuán)聚可提供高密度“熱點(diǎn)”。Guo等[28]首次報(bào)道了琥珀膽堿(SUX)的現(xiàn)場(chǎng)SERS檢測(cè)方法，發(fā)現(xiàn)由于分析物與Au NPs之間的靜電作用增強(qiáng)，使得Au NPs的吸附容量增大，提高了檢測(cè)靈敏度，血漿和尿樣中SUX的檢測(cè)限分別為1、10 μg/L。陸峰等[29]通過濃縮的銀溶膠增強(qiáng)試劑增加單位面積內(nèi)的“熱點(diǎn)”數(shù)目，避免了基底本身對(duì)目標(biāo)物信號(hào)的干擾，實(shí)現(xiàn)了實(shí)際血清樣品中黃嘌呤、茶堿、可可堿的有效區(qū)分，檢測(cè)限分別為0.005、0.01、0.005 μmol/L。沈愛國等[30]利用 Au—S 之間的共價(jià)鍵作用，將對(duì)巰基苯硼酸(4-MPBA)自組裝到納米金表面，構(gòu)建了三聚氰胺(MA)的檢測(cè)平臺(tái)。MA 與 4-MPBA 之間的氫鍵作用，使功能化的納米金發(fā)生團(tuán)聚，形成更多“熱點(diǎn)”。以I715與I1076的比值為依據(jù)，可實(shí)現(xiàn)MA的定性及定量檢測(cè)，線性檢測(cè)范圍為 0.1～1.5 μmol/L，檢出限為 0.02 μmol/L。

通過相關(guān)技術(shù)聯(lián)用檢測(cè)實(shí)際樣品是分析測(cè)試的新思路。陸峰等[33]采用改性SERS基底同時(shí)檢測(cè)了牛奶中的三聚氰胺、二氰二胺、硫氰酸鈉。首先利用殼聚糖改性濾紙去除牛奶中的蛋白質(zhì)，再結(jié)合3.5 cm的展開距離進(jìn)行色譜分離，并使用硼氫化鈉還原銀納米顆粒自組裝制備增強(qiáng)基底。該法對(duì)硫氰酸鈉、三聚氰胺和二氰二胺的檢測(cè)限分別達(dá)10、1、0.1 mg/L。許激揚(yáng)等[34]建立了分子印跡技術(shù)(MIP)-SERS聯(lián)用對(duì)中藥中茶堿進(jìn)行快速檢測(cè)的方法?；诔恋砭酆戏椒ê铣?MIP微球，并利用其選擇性吸附能力對(duì)復(fù)雜中藥基質(zhì)中的茶堿進(jìn)行分離。該方法對(duì)茶堿的檢出限低至 0.1 μg/L，并在止咳平喘類中藥中檢出了茶堿成分。

1.4 殺蟲劑的功能化SERS檢測(cè)

常用或毒物分析中的常見殺蟲劑包括有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類等。SERS檢測(cè)殺蟲劑的方法可以大致分為亞穩(wěn)態(tài)或動(dòng)態(tài)檢測(cè)、基底功能化策略、內(nèi)標(biāo)法、聯(lián)用方法等。

為了提高檢測(cè)的重復(fù)性與穩(wěn)定性，本研究團(tuán)隊(duì)在基底功能化組裝方面進(jìn)行了探索。設(shè)計(jì)和制備了高度均勻的金納米粒子負(fù)載α-Fe2O3基底用于茶葉、水果表面福美雙的原位SERS檢測(cè)[39]。使用水熱法合成了樹枝狀α-Fe2O3，并用電感耦合等離子體裝置對(duì)其進(jìn)行功能化處理，使其表面均勻致密地分布金納米粒子，以金納米棒包覆的Fe3O4(Fe3O4@Au NRs)微球作為磁性SERS基底，用于福美雙檢測(cè)[40]。該研究采用聚乙烯亞胺對(duì)Fe3O4微球進(jìn)行功能化，使金納米棒分布致密；并借助外部磁力將基底從果皮轉(zhuǎn)移至載玻片上，避免了蘋果成分的熒光干擾。本小組還構(gòu)建了Au@PNIPAM/Ag復(fù)合SERS基底用于殺螟松的檢測(cè)[41]。溫度敏感型凝膠聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)從溶脹到收縮狀態(tài)的變化伴隨Au和Ag納米顆粒間距的準(zhǔn)確調(diào)控，有利于有效熱點(diǎn)的形成。通過采用甲氧基巰基聚乙二醇調(diào)控組裝金納米結(jié)構(gòu)單元，形成間距為5 nm的致密單層膜，獲得了巨大的信號(hào)增強(qiáng)[42]。結(jié)合三維拉曼光譜譜圖研究和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)計(jì)算，證實(shí)了結(jié)構(gòu)單元對(duì)10 nmol/L對(duì)氧磷的檢測(cè)具備高重現(xiàn)性。

利用內(nèi)標(biāo)法、聯(lián)用方法等能夠?qū)崿F(xiàn)不同檢材中殺蟲劑的檢測(cè)。劉文涵等[43]采用銀溶膠對(duì)亞胺硫磷的含量進(jìn)行了SERS 測(cè)定。以硫氰化鉀為內(nèi)標(biāo)物，基于亞胺硫磷的特征峰(503 cm-1)與SCN-特征峰(2 120 cm-1)峰高的相對(duì)強(qiáng)度比建立線性回歸方程。其線性范圍為 5.0×10-7～1.2×10-5mol/L，相關(guān)系數(shù)為0.997 8，檢出限為2.82×10-7mol/L，回收率為 88.7%～110%，RSD小于8.0%。艾施榮等[44]利用二維相關(guān)光譜(2DCOS)對(duì)大米中甲基毒死蜱的SERS光譜進(jìn)行解析，篩選出4個(gè)與甲基毒死蜱濃度變化相關(guān)的特征譜峰，建立了大米中甲基毒死蜱的支持向量機(jī)分析模型，可用于毒物殘留的估測(cè)。Huo等[45]將基于金納米棒的SERS傳感平臺(tái)用于湖水、柑橘、蘋果和植物葉片中甲基對(duì)硫磷的快速指紋檢測(cè)，甲基對(duì)硫磷在加標(biāo)湖水中的檢測(cè)限為1 μmol/L，在水果和植物葉片表面的檢測(cè)限為110～440 ng /cm2。

1.5 揮發(fā)性毒物的SERS檢測(cè)

1.6 金屬毒物的SERS檢測(cè)

金屬毒物是能夠引起急慢性中毒的金屬單質(zhì)及化合物。常見的有毒金屬元素包括砷、汞、鉛等。Chen等[49]合成了基于羅丹明衍生物連接的Au NS@Ag核殼納米立方體(CSN)，可對(duì)牛奶中的Hg2+進(jìn)行檢測(cè)。隨著銀殼層厚度的增加，CSN球形核的SERS活性增強(qiáng)。對(duì)Hg2+檢測(cè)的線性范圍為0.01～1 000 mg/L，檢出限為5.16 μg/L。Dou等[50]將4,4′-聯(lián)吡啶(Dpy)功能化的Ag NPs修飾在毛細(xì)管內(nèi)壁作為SERS傳感器用于水中Hg2+的檢測(cè)。該方法可利用毛細(xì)力直接采集樣品，并結(jié)合便攜式拉曼光譜儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析。Hg2+的存在使Dpy分子從Ag NPs表面分離并與Hg2+配位，導(dǎo)致SERS信號(hào)減弱。Hg2+濃度在1～100 μg/L范圍內(nèi)與SERS信號(hào)強(qiáng)度呈線性關(guān)系，檢測(cè)限為0.1 μg/L。Kuang等[51]通過堿基對(duì)間的T-Hg2+-T作用介導(dǎo)單鏈DNA轉(zhuǎn)化為雙螺旋DNA對(duì)Hg2+進(jìn)行檢測(cè)，DNA修飾的金納米粒子被組裝成鏈狀結(jié)構(gòu)，該納米鏈狀結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度與汞離子質(zhì)量濃度在0.001～0.5 ng/mL范圍內(nèi)成正比，檢測(cè)限低至0.45 pg/mL。Wang等[52]將單鏈寡核苷酸探針固定在Ag NRs陣列上制備SERS傳感器，用于水中痕量汞離子的檢測(cè)(圖3)。探針由15個(gè)胸腺嘧啶組成，3′端標(biāo)記Cy5分子，5′端標(biāo)記巰基。胸腺嘧啶可與Hg2+特異性結(jié)合形成T-Hg2+-T結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致Cy5的SERS信號(hào)猝滅，從而實(shí)現(xiàn)汞離子的檢測(cè)。其線性范圍為1 pmol/L～1 μmol/L，檢測(cè)限為0.16 pmol/L。該SERS傳感器可從10種其它離子的混合溶液中準(zhǔn)確識(shí)別出汞離子。本研究團(tuán)隊(duì)基于置換原理利用對(duì)氨基苯硫酚(PATP)耦合金多層膜結(jié)構(gòu)檢測(cè)Hg2+[53]。分別通過光波導(dǎo)(OWG)技術(shù)和SERS捕捉Hg2+參與反應(yīng)前后多層膜與拉曼信號(hào)的變化，并利用PATP介導(dǎo)光還原λ-DNA修飾的銀納米粒子的團(tuán)聚作用，使其具有高光學(xué)活性并起到信號(hào)放大效應(yīng)[54]，實(shí)現(xiàn)了低于pmol/L水平的飲用水中超痕量Hg2+的檢測(cè)。另外，Yang等[55]利用多面體銀納米晶的Langmuir-Blodgett組裝體，借助800 cm-1處As—O鍵的對(duì)稱伸縮振動(dòng)，在水中檢測(cè)了痕量砷酸鹽和亞砷酸鹽。納米八面體粒子能夠在1 μg/L水平上實(shí)現(xiàn)砷酸鹽的檢測(cè)。目前，由于金屬的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與存在形式，針對(duì)金屬毒物的SERS檢測(cè)多數(shù)集中在汞離子和砷酸鹽檢測(cè)方面，且大多屬于間接檢測(cè)方式。

圖3 Hg2+ SERS傳感器的制備和應(yīng)用示意圖[52]Fig.3 Schematic illustration of the preparation and application of the proposed Hg2+ SERS sensor[52]

1.7 水溶性無機(jī)毒物的SERS檢測(cè)

亞硝酸鹽是典型的水溶性無機(jī)毒物，亞硝酸根可迅速將血紅蛋白氧化為高鐵血紅蛋白，失去攜氧功能，導(dǎo)致缺氧而中毒。沈愛國教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種納米鈴粒子SERS活性基底，以巰基苯甲酸為內(nèi)標(biāo)分子，將其自組裝到聚賴氨酸修飾的毛細(xì)玻璃管針尖上制備微滴管針。通過虹吸作用將含有亞硝酸根的待測(cè)物吸入針尖，在酸性條件下，亞硝酸根可以與對(duì)巰基苯胺反應(yīng)生成對(duì)-二巰基偶氮苯，產(chǎn)生新的SERS譜帶，從而實(shí)現(xiàn)亞硝酸根的定性及定量分析[56]。

2 總結(jié)與展望

SERS方法具有快速、高靈敏、指紋識(shí)別、無損傷的特點(diǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)公共安全類毒物方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。針對(duì)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景，SERS檢測(cè)的目標(biāo)毒物種類將不斷豐富，毒物的SERS數(shù)據(jù)庫也會(huì)持續(xù)完善。

從基礎(chǔ)研究角度分析，相關(guān)研究?jī)?nèi)容可能會(huì)從更多關(guān)注檢測(cè)結(jié)果逐漸向關(guān)注檢測(cè)過程轉(zhuǎn)變。在一個(gè)特定體系內(nèi)，影響SERS檢測(cè)的因素往往有很多，哪個(gè)環(huán)節(jié)是主要因素，是物理作用還是化學(xué)效應(yīng)占據(jù)主導(dǎo)位置，可能會(huì)是一個(gè)關(guān)注點(diǎn)。比如目標(biāo)分子在納米粒子表面存在何種相互作用，表界面的結(jié)合方式如何等。

從應(yīng)用角度來講，未來可能的研究方向主要集中在：(1)增強(qiáng)基底方面，制備普適性或通用性增強(qiáng)基底，提高檢測(cè)靈敏性和重復(fù)性。首先，SERS增強(qiáng)基底應(yīng)能夠大規(guī)模合成與批量制備；其次，需要保障基底生產(chǎn)時(shí)同批次和批次間的效果穩(wěn)定性；更重要的是，增強(qiáng)基底應(yīng)滿足不僅能檢測(cè)一種或幾種目標(biāo)毒物，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)同類型毒物或常見毒物分子用一種SERS基底即能檢測(cè)的效果。(2)儀器智能化方面，優(yōu)化便攜儀器的軟硬件，完善全自動(dòng)操作，關(guān)注高通量檢測(cè)。與實(shí)驗(yàn)室大型拉曼光譜儀相比，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用條件下，儀器的操作需體現(xiàn)智能化效果，使非專業(yè)人員簡(jiǎn)單甚至一鍵操作就能得到直觀結(jié)果。同時(shí)，亟需開發(fā)高通量檢測(cè)技術(shù)以提高大批量樣品的檢測(cè)效率。(3)復(fù)雜環(huán)境下的檢測(cè)應(yīng)用方面，需結(jié)合前處理技術(shù)，提取復(fù)雜基質(zhì)中的目標(biāo)物。由于在進(jìn)行實(shí)際樣品檢測(cè)時(shí)，存在基質(zhì)干擾的情況，為了去除干擾成分，需研究樣品的分離、富集技術(shù)，選擇合適的沉淀劑、萃取劑等。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信SERS方法在公共安全事件的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方面將擁有廣闊的應(yīng)用前景。