SERS

Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) ist eine leistungsstarke Oberflächentechnik, die es ermöglicht, die Raman-Spektroskopie auf empfindliche Weise zu verstärken. Diese Technik nutzt die Oberflächenverstärkungseffekte von metallischen Nanostrukturen, um die Raman-Signale von Molekülen zu verstärken, die in unmittelbarer Nähe dieser Strukturen adsorbiert sind.

Der Schlüssel zur Effektivität von SERS liegt in der Verwendung von Nanostrukturen wie metallischen Nanopartikeln, Nanorods oder Nanoinseln, die auf einem Substrat immobilisiert sind. Diese Nanostrukturen weisen eine hohe Affinität zur adsorbierten Analytmoleküle auf und induzieren durch ihre Oberflächenplasmonresonanz eine lokale elektrische Feldverstärkung an der Oberfläche. Dadurch werden die Raman-Signale der Moleküle in unmittelbarer Nähe der Nanostrukturen um mehrere Größenordnungen verstärkt.

SERS bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Raman-Spektroskopietechniken. Durch die enormen Verbesserungen der Signalintensität können Moleküle in extrem geringen Konzentrationen, oft bis hinab zu einzelnen Molekülen, nachgewiesen werden. Darüber hinaus ermöglicht SERS die Untersuchung von Molekülen in komplexen Umgebungen wie biologischen Proben, Zellkulturen oder Umweltproben.

Die Anwendungsbereiche von SERS sind vielfältig und reichen von der chemischen und biologischen Analytik über die Lebensmittel- und Umweltüberwachung bis hin zur forensischen Wissenschaft und medizinischen Diagnostik. SERS hat sich als äußerst nützliches Werkzeug erwiesen, um Moleküle mit hoher Empfindlichkeit, spezifischer Selektivität und schnellen Analysezeiten zu detektieren, was zu einer verbesserten Charakterisierung und Identifizierung von Substanzen in einer Vielzahl von Probenmatrices führt.