Optical trapping-surface enhanced Raman spectroscopy (OT-SERS) for sensing single bioaerosol particles in air

拉曼光谱 生物气溶胶 室内生物气溶胶 纳米颗粒 材料科学 光谱学 分析化学(期刊) 粒子(生态学) 荧光 气溶胶 表面增强拉曼光谱 纳米技术 化学 拉曼散射 光学 环境化学 物理 海洋学 有机化学 量子力学 地质学
作者
Yukai Ai,Chuji Wang,Yong‐Le Pan,Gorden Videen
出处
期刊:Aerosol Science and Technology [Informa]
卷期号:59 (5): 635-648 被引量:3
标识
DOI:10.1080/02786826.2024.2436617
摘要

A rapid and accurate method for the characterization and identification of airborne bioaerosol particles is highly desired. Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) is an attractive technique because it combines the molecular fingerprints of Raman spectroscopy with the enhanced spectral sensitivity resulting from the interactions of metallic nanoparticles with aerosols. In this study, we integrated optical trapping (OT) with SERS to characterize single bioaerosol particles in air. This work demonstrates the first OT-SERS to measure Raman spectra of common airborne bioaerosols (pollens and fungal spores). We used commercial Ag-doped multiwall carbon nanotubes (MWNT) to validate the OT-SERS system. Experimentally, we showed that the Raman spectra intensity of single MWNT particles can be significantly enhanced by incorporating Ag nanoparticles. Five airborne bioaerosols were measured: three pollens (English oak, ragweed, and Arizona ash) and two fungal spores (Bermuda grass smut and Johnson grass smut). The enhanced Raman spectra from optically trapped particles achieved ∼100 times enhancement and are fluorescence-free. The enhanced OT-SERS are consistent with the regular Raman spectra, except for two bands at 754 cm−1 and 1372 cm−1, attributed to interactions between Ag nanoparticles and functional groups in thymine, adenine, or carboxylates on the particle surfaces. The intensity of the enhanced Raman signal, with an integration time of 3 s, is as strong as the regular Raman spectrum with an integration time of 60 s. Raman bands in the region of 500 - 1000 cm−1 which were barely resolvable or overwhelmed by fluorescence in regular Raman spectroscopy, are clearly resolved with OT-SERS.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
十三完成签到,获得积分10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
水星红豆关注了科研通微信公众号
2秒前
贪玩雁山完成签到,获得积分10
2秒前
冷艳一德发布了新的文献求助10
3秒前
迷路柏柳发布了新的文献求助10
3秒前
wxyshare给勤奋的凌香的求助进行了留言
4秒前
4秒前
英姑应助xxw采纳,获得10
4秒前
5秒前
ShuanglaiLiu发布了新的文献求助30
5秒前
xanderxue发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
情怀应助AixGnad采纳,获得30
7秒前
YMing完成签到,获得积分20
7秒前
羊羊羊完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
刘欣雨发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
Lucas应助媛媛采纳,获得10
9秒前
YMing发布了新的文献求助10
10秒前
海晨发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
蝎y发布了新的文献求助10
11秒前
彭佳乐发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
yuyu发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
xanderxue完成签到,获得积分10
13秒前
Yuki酱发布了新的文献求助10
13秒前
ShuanglaiLiu完成签到,获得积分20
13秒前
14秒前
科研通AI6应助皮卡丘采纳,获得10
15秒前
韦老虎完成签到,获得积分20
16秒前
慕青应助笑点低的语蕊采纳,获得10
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5571571
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4656806
关于积分的说明 14717928
捐赠科研通 4597626
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2523291
邀请新用户注册赠送积分活动 1494143
关于科研通互助平台的介绍 1464280