O espalhamento Raman aprimorado pela superfície (SERS) permite análises multidisciplinares de traços e a detecção potencial de moléculas individuais. Shi Bai e Koji Sugioka da RIKEN relatam uma revisão abrangente do progresso recente em estratégias para a fabricação de substratos SERS altamente sensíveis. Técnicas baseadas em laser de femtosegundo são discutidas como uma ferramenta versátil para a fabricação de substratos SERS. Várias abordagens são destacadas para melhorar o desempenho dos dispositivos de detecção SERS, e as aplicações biológicas e de detecção em tempo real são revisadas.

Na década de 1970, Fleischmann descobriu que na nanoestrutura metálica nobre, o espalhamento Raman da piridina foi aumentado centenas de vezes. Os cientistas atribuíram o aprimoramento ao campo elétrico localizado altamente amplificado próximo à superfície de nanoestruturas metálicas nobres específicas. Assim, este fenômeno foi denominado espalhamento Raman intensificado por superfície (SERS). Atualmente, embora o mecanismo de aprimoramento de SERS ainda esteja em debate, SERS exibe habilidades incomparáveis ​​para monitoramento e detecção com alta sensibilidade em diversos campos, incluindo meio ambiente, biomedicina, comida segura, arqueologia, e componentes do solo. O processamento do laser de femtosegundo está atraindo cada vez mais a atenção para uso na fabricação de substratos SERS devido à sua versatilidade, flexibilidade e alta resolução.

Em um novo artigo publicado em Fabricação Avançada Leve , uma equipe de cientistas, liderado pelo Prof. Koji Sugioka e Dr. Shi Bai da Equipe de Pesquisa de Processamento de Laser Avançado, RIKEN Center for Advanced Photonics, RIKEN, O Japão revisou os métodos de fabricação de substratos SERS altamente sensíveis por processamento a laser de femtosegundo e suas aplicações. O artigo primeiro forneceu os critérios comumente usados ​​para avaliação de substratos SERS e resumiu os métodos de cálculo usados ​​para encontrar o fator de melhoria. As tecnologias típicas de processamento de laser de femtossegundo para a fabricação de substratos SERS foram então introduzidas. Para realizar a detecção attomolar com os substratos SERS, os autores destacaram várias estratégias que empregam efeitos de aprimoramento sinérgico. Adicionalmente, as aplicações recentes de SERS para detecção em tempo real com base em chips microfluídicos e biomedicina, incluindo reconhecimento de células, ácido desoxirribonucleico e identificação de proteínas foram introduzidos. Os autores concluíram que esforços adicionais para não apenas desenvolver a próxima geração de substratos SERS com maior realce e limites de detecção mais baixos, mas também superar questões não resolvidas, como um método universal para calcular o fator de realce e a estabilidade e robustez dos substratos SERS continuarão.