用于大肠杆菌光学检测的非对称裂环等离激元纳米结构

液相中微生物检测策略对临床和制药工业至关重要。虽然拉曼光谱是一种有前景的无标记微生物检测技术，但由于细菌拉曼信号微弱，仍具挑战性。在这项工作中，我们利用超材料的独特电磁特性，通过一组 Fano 共振超分子阵列来识别液相中的细菌组分。该 Fano 增强拉曼散射（FERS）平台被设计为在约 6030 nm 处蛋白质酰胺基团指纹附近呈现 Fano 共振。在 530 nm 的非共振激光激发下，于超材料上的多个位置记录了大肠杆菌的拉曼特征，此时光损伤效应被最小化。由于大肠杆菌的尺寸与超材料的微间隙（即 0.41 {\mu}m）相当，其局部固定导致拉曼灵敏度提高。我们还观察到，与细菌酰胺峰相关的时间依赖性 FERS 信号在细菌指数生长中期增加，而在稳定期减少。该工作为开发适用于大规模应用的超灵敏 FERS 平台提供了新机遇，并可能对非共振激发下的诊断和环境研究特别有用。