Surface-enhanced Raman scattering (SERS) maakt multidisciplinaire sporenanalyses en de potentiële detectie van afzonderlijke moleculen mogelijk. Shi Bai en Koji Sugioka van RIKEN rapporteren een uitgebreid overzicht van recente vooruitgang in strategieën voor de fabricage van zeer gevoelige SERS-substraten. Op Femtoseconde laser gebaseerde technieken worden besproken als een veelzijdig hulpmiddel voor de fabricage van SERS-substraten. Verschillende benaderingen worden benadrukt om de prestaties van SERS-detectieapparaten te verbeteren, en real-time detectie en biologische toepassingen worden beoordeeld.

In de jaren zeventig, Fleischmann ontdekte dat op edele metalen nanostructuur, de Raman-verstrooiing van pyridine was honderden keren verbeterd. Wetenschappers schreven de verbetering toe aan het gelokaliseerde elektrische veld dat sterk wordt versterkt nabij het oppervlak van specifieke edele metalen nanostructuren. Dus, dit fenomeen werd oppervlakteversterkte Raman-verstrooiing (SERS) genoemd. Momenteel, hoewel het verbeteringsmechanisme van SERS nog steeds ter discussie staat, SERS vertoont onvergelijkbare mogelijkheden voor monitoring en detectie met een hoge gevoeligheid op diverse gebieden, waaronder omgeving, biologie, voedselveiligheid, archeologie, en bodemcomponenten. Femtoseconde laserbewerking trekt steeds meer de aandacht voor gebruik bij de fabricage van SERS-substraten vanwege zijn veelzijdigheid, flexibiliteit en hoge resolutie.

In een nieuw artikel gepubliceerd in Licht geavanceerde productie , een team van wetenschappers, onder leiding van Prof. Koji Sugioka en Dr. Shi Bai van het Advanced Laser Processing Research Team, RIKEN Centrum voor Geavanceerde Fotonica, RIKEN, Japan beoordeelde de fabricagemethoden van zeer gevoelige SERS-substraten door femtoseconde laserverwerking en hun toepassingen. Het artikel gaf eerst de veelgebruikte criteria voor de evaluatie van SERS-substraten en vatte de berekeningsmethoden samen die werden gebruikt om de verbeteringsfactor te vinden. Vervolgens werden de typische technologieën van femtoseconde laserverwerking voor de fabricage van SERS-substraten geïntroduceerd. Om de attomolaire detectie met de SERS-substraten te realiseren, de auteurs benadrukten verschillende strategieën die gebruikmaken van synergetische verbeteringseffecten. Aanvullend, de recente toepassingen van SERS voor realtime detectie op basis van microfluïdische chips en biogeneeskunde, inclusief celherkenning, deoxyribonucleïnezuur en eiwitidentificatie werden geïntroduceerd. De auteurs hebben geconcludeerd dat verdere inspanningen om niet alleen de volgende generatie SERS-substraten te ontwikkelen met hogere verbetering en lagere detectielimieten, maar ook om onopgeloste problemen te overwinnen, zoals een universele methode voor het berekenen van de verbeteringsfactor en de stabiliteit en robuustheid van SERS-substraten, zullen worden voortgezet.