表面增强拉曼散射(SERS)技术具有高度的灵敏度和选择性，在分析细胞内各种生物/化学分子相互作用方面显示出极大的潜力。尽管已在此方面取得了重大进展，但在复杂干细胞微环境中，如何确保其高灵敏度和选择性，并同时实现均匀的信号增强和高重复性，以定量检测靶向生物标记物仍然是一个关键的挑战。在此，美国罗格斯大学Ki-Bum Lee研究团队联合韩国西江大学Jeong-Woo Choi研究团队设计出一种新型传感平台，使用石墨烯涂层的均匀等离子体金属(Au)纳米阵列，可协同基于电磁机制(EM)和化学机制(CM)的增强作用。通过激光干涉光刻(LIL)产生的均匀等离子体纳米结构，可以通过强而均匀的EM获得高重复性的拉曼信号增强；而石墨烯功能化的表面通过优化的CM亦可同时放大拉曼信号；通过调整氧化水平使氧化石墨烯的能级与目标分子对齐，可提高此传感系统的灵敏度和准确性。利用均质等离子Au纳米阵列的EM和石墨烯表面CM的双重增强拉曼散射，可将此石墨烯-Au混合纳米阵列成功用于检测和量化基因表达水平的特定生物标志物(TuJ1)，以表征人类神经干细胞(hNSCs)的神经元分化。综上所述，此独特的石墨烯-等离子体混合纳米阵列可以在开发用于筛选各种生物/化学分子的简单、快速和准确的传感平台方面得到广泛应用。

Letao Yang, Jin-Ho Lee, Christopher Rathnam, et al. Dual-Enhanced Raman Scattering-Based Characterization of Stem Cell Differentiation Using Graphene-Plasmonic Hybrid Nanoarray. Nano Lett., 2019.

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.9b03402