bv伟德官方网站光電功能材料器件與物理研究團隊盧俊峰副研究員、施大甯教授與東南大學徐春祥教授合作，基于ZnO材料特有的壓電特性，構建出一種壓電增強型微腔結構SERS基底。本工作利用壓電場來調控基底富集物質分子的能力，并協同回音壁模式（WGM）效應和局域表面等離激元共振效應（LSPR）耦合作用，實現了多巴胺分子的超靈敏探測，顯示出優異的痕量檢測性能。相關成果以“Piezoelectric-enhanced ultrasensitive ZnO/Ag microcavity SERS substrate for dopamine detection”為題在線發表在能源材料期刊《Nano Energy》上。博士研究生鄧文潔為該工作第一作者，盧俊峰副研究員、施大甯教授、東南大學徐春祥教授為共同通訊作者。

多巴胺（DA） 是一種重要的神經遞質，體内 DA 濃度的異常變化可能引發各種神經系統疾病，因此開發出精确檢測低濃度下DA信号的方法對于治療效果評估至關重要。表面增強拉曼散射（SERS）是一種利用金屬納米顆粒的近場增強效應放大分子信号的光譜分析技術，被廣泛應用于神經遞質的痕量檢測。微腔結構的ZnO微米線對光場具有高度局域性，能夠增強光與物質間的相互作用，顯著放大分子的拉曼信号。此外，ZnO還具備卓越的壓電性能，通過外加應力誘導ZnO表面産生極化電荷，有助于吸引周圍的極性分子或帶電粒子附着在材料表面，從而提升傳感靈敏度。本工作構建了一種壓電增強型ZnO/Ag微腔結構SERS基底，通過協同耦合壓電效應、WGM效應及LSPR效應三種機制，成功實現了R6G 低至 5×10^-13 M的檢測限，增強因子可達1.05×10¹¹，能夠檢測濃度低至 10^-13 M 的多巴胺分子信号，為神經科學、心理健康和神經系統疾病診斷方面的研究開辟了新的途徑和策略。

本研究得到了國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、中央高校基本科研業務費等項目的支持。

論文鍊接https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.110449