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基于介质体-石墨烯的 SERS 超表面用于抗体传感

光学 2025-08-19 v1

摘要

我们提出了一种基于介质体硅超表面集成功能化石墨烯的表面增强拉曼光谱 (SERS) 平台,用于靦丝激素和 SARS-CoV-2 抗体的选择性检测。该超表面由亚波长硅纳米柱组成,这些纳米柱支持米氏型光学共振,实现强电磁场约束,同时热损耗和光学损耗最小。将功能化石墨烯单层转移到介质体超表面上,并使用 1-苯甲酸琥珀酯酰亚胺酯 (PBASE) 进行功能化,促进通过 π\pi-π\pi 相互作用和共价键选取靶向抗体。石墨烯转移、功能化和分析物结合通过 SERS 增强得到确认,实现低功率激光下的无标签检测,避免光伤害,确保与敏感生物分子的兼容性。通过拉曼矢量分解进行的应变和掺杂分析,揭示了与每种抗体相关的不同响应,验证了传感器的分子鉴别能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.11830,
  title  = {Hybrid Dielectric-Graphene SERS Metasurfaces for Antibody Sensing},
  author = {Javier Redolat and Miguel Sinusia Lozano and María Camarena Pérez and Ignacio González-Llácer and Sofiya Zorina and Eva Zafra and Mar Alonso Chornet and Evelyn Díaz-Escobar and Víctor J. Gómez and Alejandro Martínez and Elena Pinilla-Cienfuegos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.11830},
  year   = {2025}
}

备注

9 pages, 5 figures, 2 tables, in supplementary information 3 figures