基于树枝状银@铜基底的低成本无标记SERS技术用于饮用水中大肠杆菌与金黄色葡萄球菌检测及其应用研究

本研究开发了一种低成本、高灵敏度的无标记表面增强拉曼光谱（SERS）检测方法，利用树枝状银@铜（Ag@Cu）混合基底实现了对饮用水污染物大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）的高效检测。通过优化AgNO3浓度与原位（in-situ）合成策略，显著增强了细菌捕获能力与拉曼信号，为食品与水质安全监测提供了经济、快速的解决方案。

　　

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Materials

金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，S. aureus ATCC 29213）和大肠杆菌（Escherichia coli，E. coli ATCC 25922）购自印度尼西亚国家研究与创新局（BRIN）菌种保藏中心。硝酸银（AgNO₃）采购自德国Merck公司。铜（Cu）胶带购自印度尼西亚本地供应商。LB肉汤培养基购自Himedia公司。饮用水样品取自印尼万隆理工学院（ITB）校园内的自助饮水站。乙醇（分析纯）等其他试剂均采用商业渠道获得的高纯度产品。

Results and Discussions

研究初期，我们首先确定了最能促进银纳米颗粒（AgNPs）形成、增强表面增强拉曼光谱（SERS）信号放大并优化细菌分子指纹检测性能的AgNO₃浓度，这一步骤对后续开展离位（ex-situ）和原位（in-situ）无标记细菌检测技术至关重要。

Conclusion

本研究成功开发了一种基于银@铜（Ag@Cu）混合基底的低成本、无标记表面增强拉曼光谱（SERS）细菌检测方法。在两种检测策略中，原位（in-situ）方法凭借其增强的细菌捕获能力和树枝状银纳米结构内更强的拉曼信号放大作用，展现出卓越的检测灵敏度。优化使用100 mM AgNO₃有效促进AgNPs生成，进一步提升了检测性能。