表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)技术的发现,引起了无数研究者在基于SERS的生物医学和现场检测分析应用等方面进行大量的研究。制备化学性质稳定、可重复性好的生物传感基底或者化学检测基底是SERS技术走向日常实际应用的关键。在实际检测应用过程中,单分散的裸露金属纳米颗粒由于化学性质不稳定或者可操作性差的原因往往不能满足实际需求,对金属纳米颗粒进行复合化制备可以实现不同SERS分析检测的目标。本课题针对生物传感应用以及现场快速检测(Point-of-Care Testing,POCT)应用的需要,研究表面增强拉曼复合基底的制备工艺及其应用。表面增强拉曼散射性能高度依赖于SERS基底的表面性质。SERS基底通常是贵金属(金、银、铜)纳米颗粒,而表面活性剂常用于制备纳米颗粒以保持纳米胶体的稳定性。SERS基底和分析物之间的位阻效应,以及来自表面活性剂本身的内在拉曼信号的干扰,极大地影响SERS传感的效率。针对该问题,在不添加任何表面活性剂的情况下,我们合成了纳米氧化石墨烯(Nano-sized Graphene Oxide,NGO)包裹的金、银、铜复合纳米颗粒,用作核壳结构的SERS基底。由于惰性NGO壳的保护作用,金属/氧化石墨烯复合纳米颗粒具有化学性质稳定及生物相容性好的优点。其中氧化石墨烯包裹银复合纳米颗粒(Ag@NGO)表现出较为优异的SERS传感能力,并被用作细胞内生物传感的纳米探针。通过多柔比星(Doxorubicin,DOX,一种典型的抗癌药物)和NGO之间的π-π作用力,Ag@NGO负载抗癌药物DOX,作为药物递送纳米载体。因此,Ag@NGO可以作为具有SERS生物传感和药物递送能力的综合诊断纳米平台,在生物载药领域具有较大的应用潜力。另一方面,随着便携式拉曼光谱技术的发展,表面增强拉曼光谱技术已将其应用扩展到现场实时检测领域,并具有重要的经济价值和社会意义。在基于SERS的分析或传感系统中,低成本、高性能SERS基底的制备至关重要。传统的金属纳米胶体不能满足实际应用中复杂环境的检测要求。通过将纳米等离子体固定在固体基材上的方式制备SERS芯片是简单有效的策略之一。在本课题中,我们研究简单低成本的工艺方法,制造银纳米颗粒(AgNPs)与普通滤膜结合的复合材料作为柔性的纸基SERS芯片。结果表明,真空抽滤法制备的纳米银-滤膜复合SERS基底具有灵敏度高、重复性好等优点。利用基于智能手机的便携式拉曼光谱仪和纳米银-滤膜复合基底进行SERS检测,罗丹明6G的最低检测极限为1 pmol,结晶紫和孔雀石绿的最低检测极限为10 pmol。因此,本课题开发了一种多功能性的具有较强可适应性的SERS芯片,考虑其简便且经济的制造方法,该SERS芯片为基于SERS的POCT分析应用提供了新的解决方案。