SERSセンシングとイメージングのためのグラフェンおよび酸化グラフェンアプリケーション

表面強化されたラマン分光法（SERS）には、循環腫瘍細胞としての小さな芳香族分子から複雑な生物学的系への生物学種を検出するための超高感度プラットフォームとしての長い歴史があります。グラフェンのユニークな特性のおかげで、SERSアプリケーションの範囲が大幅に拡大しています。グラフェンは、ラマンスペクトルの品質を改善する効率的な蛍光消光剤です。化学メカニズムを通じてSERS強化因子にも貢献します。次に、還元グラフェン酸化物（RGO）の化学的柔軟性により、SERS活性表面への分子または細胞の調整可能な吸着を可能にします。SERS活性ナノ粒子を含む酸化グラフェン複合材料は、細胞のラマンイメージングにも適用されています。このレビューでは、グラフェンまたはRGOを使用したSERSアッセイの調査で、グラフェンまたはRGOによってもたらされるSERS強化の改善を強調しています。グラフェンとRGOの構造と物理的特性についても説明します。

Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) has a long history as an ultrasensitive platform for the detection of biological species from small aromatic molecules to complex biological systems as circulating tumor cells. Thanks to unique properties of graphene, the range of SERS applications has largely expanded. Graphene is efficient fluorescence quencher improving quality of Raman spectra. It contributes also to the SERS enhancement factor through the chemical mechanism. In turn, the chemical flexibility of Reduced Graphene Oxide (RGO) enables tunable adsorption of molecules or cells on SERS active surfaces. Graphene oxide composites with SERS active nanoparticles have been also applied for Raman imaging of cells. This review presents a survey of SERS assays employing graphene or RGO emphasizing the improvement of SERS enhancement brought by graphene or RGO. The structure and physical properties of graphene and RGO will be discussed too.