金纳米颗粒阵列的晶圆级图案可增强生物传感

近日，中国科学院合肥物质科学研究院李跃研究员带领的研究团队 推出 了一种自约束固态去湿机制。这项创新显着减少了对复杂纳米制造技术的依赖，为非密堆积(ncp)金纳米颗粒阵列的高效晶圆级图案化铺平了道路。

这项研究的结果发表在 《Advanced Science》杂志上。

金纳米结构在生物传感应用中发挥着关键作用，但由于金属的欧姆和辐射损耗而面临灵敏度限制。将金纳米结构战略性排列成二维 ncp 阵列可以减少辐射损失，支持等离子体表面晶格共振 (SLR) 特性，理论上灵敏度显着提高两个数量级。

在这项研究中，科学家们揭示了一种称为自限制固态去湿的机制，它彻底改变了 ncp 金纳米颗粒阵列晶圆级图案化的纳米制造技术。通过将该方法与软光刻工艺相结合，他们解决了与胶体晶体自组装相关的再现性问题，这在以前是很困难的。

这种新方法使他们能够轻松制造一批具有一致排序和光学特性的 ncp 金阵列。这些纳米粒子阵列表现出强大的 SLR 特性，可用于在光激发时感测微小分子。这一进步使用简单的传输装置实现了分子相互作用的敏感等离子体传感，可能会导致更好的便携式设备用于检测少量物质。

团队成员刘迪龙博士表示：“我们预计这项工作将为敏感的单反生物传感应用打开一扇大门，并为便携式商业化带来光明。”

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