Reversible Swell–Shrink Hydrogel Microspheres for High-Selectivity Digital SERS Analysis of Nonvolatile Fentanyl in Simulated Breath Aerosols

化学 选择性 膨胀 微球 色谱法 化学工程 有机化学 海洋学 地质学 工程类 催化作用
作者
Yuzhu Li,Zhongxiang Ding,Hongyan Wang,Cheng Qu,Guangping Li,Honglin Liu
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:97 (6): 3579-3588 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.4c05999
摘要

In clinical diagnostics, human breath presents an alternative and more convenient sample than biofluids for detecting the ingestion of nonvolatile drugs. Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) is a powerful vibrational spectroscopy technique with high sensitivity based on molecular fingerprinting. However, the low affinity of traditional SERS substrates for aerosols and the stochastic fluctuation of the SERS signal at low concentrations limit their application in breath aerosol analysis. In this study, we synthesized hydrogel microsphere SERS substrates with highly reversible swelling/shrinking properties that enhance target analyte accumulation in breath aerosols and promote plasmonic nanoparticle aggregation for intense Raman hotspot formation. Furthermore, these hydrogel microsphere SERS substrates function as a three-in-one system, enabling multilevel selectivity based on size, charge, and hydrophilicity for target molecules simultaneously without pretreatment. Notably, by "digitizing" the SERS signal of each individual hydrogel microsphere and calculating the proportion of positive microspheres, the hydrogel microspheres can serve as a digital SERS platform that circumvents the low stability issues resulting from fluctuations in SERS signal intensity. Consequently, the digital SERS platform achieved a detection limit of 0.5 ppm for fentanyl in simulated breath aerosols. This innovative sensing strategy not only demonstrates a promising approach for screening nonvolatile drugs but also simplifies the sampling process, holding great potential for clinical diagnosis of breath aerosols.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
abc发布了新的文献求助10
刚刚
整齐冰棍完成签到,获得积分20
刚刚
悦耳怜珊完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
完美世界应助美满的珠采纳,获得10
2秒前
今后应助九尾采纳,获得10
2秒前
在水一方应助陈呵呵采纳,获得10
2秒前
冰茉莉完成签到 ,获得积分10
3秒前
ppsparkling发布了新的文献求助10
3秒前
董晏殊发布了新的文献求助10
3秒前
欧气青年完成签到,获得积分10
3秒前
猪突猛进发布了新的文献求助10
3秒前
Soulmate发布了新的文献求助10
3秒前
lqiqivv发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
核桃发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
香蕉觅云应助比比采纳,获得10
5秒前
5秒前
斯文败类应助bing采纳,获得10
5秒前
领导范儿应助容若采纳,获得10
6秒前
甜甜凌珍完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
长情诗蕾发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Hu完成签到,获得积分10
6秒前
朱文韬发布了新的文献求助10
6秒前
天天快乐应助能干雁凡采纳,获得10
7秒前
深情安青应助Tetrahydron采纳,获得10
8秒前
浮游应助尤寄风采纳,获得10
8秒前
小少完成签到 ,获得积分10
9秒前
摸鱼鱼发布了新的文献求助10
9秒前
Jasper应助火星上的蜻蜓采纳,获得10
9秒前
9秒前
小楠发布了新的文献求助10
9秒前
浮游应助庄建煌采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
OVERLXRD完成签到,获得积分10
10秒前
贪玩的问儿完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Predation in the Hymenoptera: An Evolutionary Perspective 1800
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1400
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5512387
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4606799
关于积分的说明 14501147
捐赠科研通 4542139
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2488890
邀请新用户注册赠送积分活动 1470991
关于科研通互助平台的介绍 1443152