基于表面增強(qiáng)拉曼光譜標(biāo)記技術(shù)的生物傳感器用于農(nóng)藥殘留檢測的研究進(jìn)展

顏朦朦，李慧冬，張文君，陳子雷，郭長英，朱 超,*，佘永新

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所，山東 濟(jì)南 250100；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所，北京 100081）

天然或合成農(nóng)藥主要用于預(yù)防、消除或控制作物疾病、害蟲和雜草等。然而，只有不足1%的農(nóng)藥真正發(fā)揮了作用，剩余部分進(jìn)入環(huán)境，并在食物鏈中大量累積和持久殘留，進(jìn)而對人體健康造成影響，如致癌性、遺傳毒性和免疫毒性等。因此，農(nóng)藥的監(jiān)管、監(jiān)測非常重要。

自20世紀(jì)70年代以來，質(zhì)譜法和色譜法（又稱確證方法）被視為農(nóng)藥殘留檢測的金標(biāo)準(zhǔn)，具有檢測靈敏度高、準(zhǔn)確性好、精密度高的優(yōu)點(diǎn)，然而，這些方法所需設(shè)備價(jià)格昂貴、檢測費(fèi)用高、需專業(yè)人員操作，僅適用于實(shí)驗(yàn)室檢測，不能滿足現(xiàn)場檢測、進(jìn)出口口岸及超標(biāo)事件應(yīng)急處理的迫切要求。近年來，對農(nóng)藥殘留快檢方法的研究得到越來越多的關(guān)注，如電化學(xué)生物傳感器、光學(xué)生物傳感器（熒光、量子點(diǎn)、表面等離子體共振等）、表面增強(qiáng)拉曼光譜（surface enhancement Raman spectroscopy，SERS）技術(shù)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)法、酶聯(lián)免疫吸附測定法等，這些方法具有儀器可小型化、可用于現(xiàn)場檢測、檢測成本低、準(zhǔn)確性高、檢測速度快等優(yōu)點(diǎn)，是確證方法的有效補(bǔ)充。

其中，SERS技術(shù)因具有檢測速度快、特異性強(qiáng)（可提供目標(biāo)物指紋信息）、靈敏度高、可實(shí)現(xiàn)多殘留檢測等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于食品安全、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。SERS技術(shù)是一種超靈敏振動光譜技術(shù)，用于檢測貴金屬（金（Au）或銀（Ag））納米結(jié)構(gòu)（通常稱為增強(qiáng)基底）表面或表面附近的分子，可將分子原有但微弱的拉曼信號增強(qiáng)至幾個(gè)數(shù)量級（通常為10～10），甚至可達(dá)到單分子檢測水平，另外，便攜式拉曼儀的快速發(fā)展更加滿足了快檢的需求。

現(xiàn)階段，SERS應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測主要有兩種模式：直接檢測（無標(biāo)記）和間接檢測（有標(biāo)記）。直接檢測，是增強(qiáng)基底對農(nóng)藥分子直接產(chǎn)生增強(qiáng)作用，利用信息豐富的指紋圖譜，達(dá)到定性定量的目的，具備分析速度快、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。直接檢測技術(shù)在農(nóng)藥殘留快速檢測方面取得了一定研究成果，但現(xiàn)已報(bào)道的方法中，仍存在較多問題：其檢測靈敏度低，不能滿足國家規(guī)定的最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)；SERS對具有類似結(jié)構(gòu)性質(zhì)和拉曼活性的同系物選擇性較差，難以實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥多殘留同步分析；農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)的SERS信號易與農(nóng)藥分子的SERS圖譜重合，基質(zhì)效應(yīng)嚴(yán)重；且一些農(nóng)藥因結(jié)構(gòu)問題難以通過直接檢測將其識別。因此，僅依靠開發(fā)新型高增強(qiáng)因子（enhancement factor，EF）的增強(qiáng)基底已不能滿足所有農(nóng)藥檢測的需求。研究和開發(fā)新的SERS檢測方法將是一個(gè)新的突破點(diǎn)。

SERS間接檢測技術(shù)又稱SERS標(biāo)記技術(shù)，其原理是將貴金屬納米粒子與強(qiáng)拉曼散射分子（拉曼報(bào)告分子（Raman reporters，RRs））組成SERS標(biāo)簽，其簡易制備過程如圖1所示，此類SERS標(biāo)簽具有類似于熒光團(tuán)的光學(xué)標(biāo)記功能，具有較高靈敏度、較好的分子指紋保真度、強(qiáng)抗光漂白性、圖譜范圍窄（比熒光窄1/10～1/100）、可多路復(fù)用等性能，已成為化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)檢測的優(yōu)良標(biāo)記物。SERS標(biāo)簽可以進(jìn)一步結(jié)合識別分子（如抗體、適配體、分子印跡聚合物（molecularly imprinted polymer，MIPs）等），組成基于SERS標(biāo)記技術(shù)的生物傳感器，在目標(biāo)物不具有SERS信號的情況下，對目標(biāo)物進(jìn)行定性定量檢測。目前SERS標(biāo)記技術(shù)已用于多種危害因子檢測，實(shí)現(xiàn)了納米技術(shù)、生物分析技術(shù)、生物傳感的有機(jī)結(jié)合。近年來，這項(xiàng)技術(shù)也逐漸應(yīng)用到農(nóng)藥殘留領(lǐng)域，有效解決了SERS技術(shù)用于農(nóng)藥殘留檢測的部分難題，并取得了突破性成果。然而，目前鮮見綜述對基于SERS標(biāo)記技術(shù)的生物傳感器在農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展進(jìn)行全面地總結(jié)。因此對其進(jìn)行概括總結(jié)對于將基于SERS標(biāo)記技術(shù)的生物傳感器更廣泛地應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測，甚至食品安全檢測領(lǐng)域具有重要意義。

圖1 SERS標(biāo)簽的制備Fig. 1 Preparation of SERS tags

本綜述系統(tǒng)總結(jié)近年來SERS標(biāo)記技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測的研究進(jìn)展，首先介紹SERS標(biāo)簽的設(shè)計(jì)及制備方法；然后根據(jù)不同的識別元件（抗體、適配體、MIPs等），介紹SERS標(biāo)記技術(shù)在農(nóng)藥殘留檢測方面的應(yīng)用情況；最后總結(jié)SERS標(biāo)記技術(shù)在農(nóng)藥殘留檢測方面的未來發(fā)展前景及挑戰(zhàn)。

1 SERS標(biāo)簽的設(shè)計(jì)及制備

1.1 SERS增強(qiáng)基底

在SERS標(biāo)記方法中，SERS標(biāo)簽對于傳感器的檢測性能起著至關(guān)重要的作用。典型的SERS標(biāo)簽由兩個(gè)重要部分組成：金屬納米顆粒（SERS增強(qiáng)基底）和RRs。其中，SERS增強(qiáng)基底用于增強(qiáng)RRs的拉曼信號。金納米顆粒（Au nanoparticles，Au NPs）或銀納米顆粒（Ag nanoparticles，Ag NPs）是最常用的SERS增強(qiáng)基底，可對報(bào)告分子的拉曼信號進(jìn)行顯著增強(qiáng)。Au NPs因制備簡單，是最常用的增強(qiáng)基底。納米粒子的形狀影響其光學(xué)特性，尤其是納米粒子的邊緣和尖角，可實(shí)現(xiàn)最高的近場增強(qiáng)，進(jìn)而提高靈敏度。目前，已報(bào)道多種不同類型SERS增強(qiáng)基底，包括納米棒（nanorods，NRs）、金納米二聚體（Au nanodimers，Au-NDs）、納米星、納米棱鏡和納米球、納米三角形等。Au NRs是SERS增強(qiáng)基底的最佳備選材料之一，其邊緣有很強(qiáng)的SERS增強(qiáng)作用。納米星和納米花也是很好的備選材料，因?yàn)樗鼈兙哂懈蟮谋缺砻娣e，能夠使更多的RRs附著在其表面上。另外，納米星尖端的相互影響也可以進(jìn)一步增強(qiáng)SERS信號。此外，因?yàn)殡p金屬NPs之間的等離子體耦合可產(chǎn)生巨大的電磁增強(qiáng)，核心-殼型金屬納米顆粒也被廣泛用于制備SERS標(biāo)簽，如Au@Ag NPs、Au NRs@Ag、Au@Au-Ag NPs、Au@Pd@Pt NRs等。改善SERS增強(qiáng)的另一個(gè)重要方法是通過促進(jìn)納米粒子的聚集來創(chuàng)建更多的“熱點(diǎn)”。這些增強(qiáng)基底都可以應(yīng)用于SERS標(biāo)簽的設(shè)計(jì)，并應(yīng)用到農(nóng)藥殘留檢測中。

1.2 拉曼報(bào)告分子

RRs是SERS標(biāo)簽的信號源。常用的RRs通常包含巰基（-SH）或氨基（-NH）基團(tuán)，例如孔雀石綠異硫氰酸酯（malachite green isothiocyanate，MGITC）、5,5-二硫代-2-硝基苯甲酸（5,5-dithio-2-nitrobenzoic acid，DTNB）、4-氨基苯硫酚（4-aminophenylthiophenol，4-ATP）、4-巰基苯甲酸（4-mercaptobenzoic acid，4-MBA）、4-巰基吡啶（4-mercaptopyridine，4-MPY）、羅丹明6G（rhodamine 6G，R6G）、4,4’-聯(lián)吡啶、2,2’-聯(lián)吡啶、4-氨基苯硫醇（4-aminobenzenethiol，4-ABT）、3-巰基丙酸（3-mercaptopropionic acid）、4-甲基卞硫醇（4-methoxybenzyl mercaptan，4-MATT）、4-硝基硫酚（4-nitrothiophenol，4-NTP）等，這些RRs有如下共同特點(diǎn)：1）這些分子可以很容易且牢固地附著在金屬納米粒子表面；2）這些分子的散射截面高從而能夠獲得強(qiáng)拉曼信號。但現(xiàn)階段常用的RRs的SERS圖譜出現(xiàn)在600～1 800 cm范圍內(nèi)，常與基質(zhì)的SERS圖譜重合，抗基質(zhì)效應(yīng)性能差。近年來，一些具有炔烴、氰、疊氮化物等外源基團(tuán)的化合物被應(yīng)用于構(gòu)建SERS標(biāo)簽，這些新型標(biāo)簽在1 800～2 800 cm的細(xì)胞拉曼沉默區(qū)表現(xiàn)出明顯的拉曼散射峰，可避免與生物基質(zhì)的SERS圖譜重合，進(jìn)而避免背景信號干擾。且已成功應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測。總之，SERS標(biāo)簽設(shè)計(jì)的宗旨是保證高的靈敏度及化學(xué)和物理穩(wěn)定性。

2 SERS標(biāo)記技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測

本部分從檢測原理、檢測效果等方面系統(tǒng)歸納近年來基于不同識別分子（抗體、適配體和MIPs）的SERS標(biāo)記技術(shù)用于農(nóng)藥殘留的檢測方法。不同識別分子的SERS標(biāo)記生物傳感器如表1所示。

表1 基于不同識別分子的SERS標(biāo)記生物傳感器應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測Table 1 SERS label-based biosensors with different recognition elements for pesticide residue detection

2.1 基于SERS標(biāo)記技術(shù)的免疫傳感器

抗原-抗體免疫反應(yīng)是生物傳感器最常用的識別機(jī)制，可提高SERS技術(shù)的選擇性和敏感性。抗體是一種大分子質(zhì)量Y形蛋白，也稱為免疫球蛋白，它是通過在動物體內(nèi)免疫產(chǎn)生的，可對各種分析物（抗原）靶向特異性識別。農(nóng)藥分子一般是小分子，其免疫原性差，通常需要通過分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和改造與蛋白質(zhì)分子結(jié)合，再進(jìn)行動物免疫，進(jìn)而得到活性強(qiáng)的抗體。一般來講，抗體對農(nóng)藥分子只有一個(gè)識別位點(diǎn)，需要通過競爭法進(jìn)行農(nóng)藥殘留的檢測。在此免疫反應(yīng)中主要包括3 個(gè)部分：SERS標(biāo)簽、競爭免疫基底和識別探針?；谝陨蠙C(jī)理，Li Xiaozhou等提出了一種基于SERS的免疫層析（immunochromatographic assay，ICA）方法，用于氯氰菊酯和高氰戊菊酯農(nóng)藥的雙重檢測，如圖2A所示，該學(xué)者以Au NPs為增強(qiáng)基底，以4-MBA、4-ATP為RRs，制備了SERS標(biāo)簽，然后再通過共價(jià)鍵作用，將抗體修飾在SERS標(biāo)簽的表面，形成識別探針；并將農(nóng)藥分子與雞卵清白蛋白的復(fù)合物固定在試紙條上，形成競爭基底物。不同的是，該試紙條具有兩條檢測線，由于兩個(gè)RRs的特征峰出現(xiàn)在不同位置，可用同一波長激光激發(fā)，進(jìn)而進(jìn)行多殘留檢測。此方法對氯氰菊酯和氰戊菊酯兩種農(nóng)藥殘留的檢測限分別為2.3×10ng/mL和2.6×10ng/mL，其靈敏度比酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法和熒光ICA法高3～4 倍，且對于自來水、河水等實(shí)際樣品中兩種農(nóng)藥殘留的檢測具有良好的回收率。為了避免基質(zhì)效應(yīng)，Sun Yue等進(jìn)行了以4-巰基苯甲腈（4-mercaptobenzonitrile，4-MBN）為RRs的SERS標(biāo)記免疫實(shí)驗(yàn)，4-MBN的SERS特征峰出現(xiàn)在1 800～2 800 cm處，可以有效避開出現(xiàn)在低于1 800 cm處農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)的拉曼特征峰；該學(xué)者另以Au NRs@Ag為增強(qiáng)基底，制備SERS標(biāo)簽，在標(biāo)簽的表面修飾農(nóng)藥抗原分子，作為競爭基底物，在磁性納米粒子的表面修飾抗體，用以識別農(nóng)藥分子，通過競爭反應(yīng)，成功應(yīng)用于河水和蘋果汁中吡蟲啉的檢測，回收率在96.8%～100.5%之間（圖2B）。

抗體用于農(nóng)藥分子識別時(shí)也存在一些問題，如農(nóng)藥小分子結(jié)構(gòu)改造難度大，不易得到免疫原性高的抗原，進(jìn)而難以得到有效抗體；另外抗體制備、純化過程非常復(fù)雜，生產(chǎn)成本高；制備出的抗體貯藏穩(wěn)定性受溫度、pH值、有機(jī)溶劑等條件影響大。因此，尋求其他特異性強(qiáng)的識別元件顯得尤為重要。納米抗體的研究可有效解決部分問題，若與SERS標(biāo)記技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)能推進(jìn)免疫傳感器的進(jìn)一步發(fā)展。

2.2 基于SERS標(biāo)記技術(shù)的適配體傳感器

圖2 基于SERS標(biāo)記技術(shù)的免疫傳感器Fig. 2 SERS label-based immunosensors

適配體經(jīng)體外篩選得到，是長度一般在20～80 個(gè)核苷酸之間的單鏈寡核苷酸或者短的多肽。適配體和靶標(biāo)農(nóng)藥通過氫鍵、范德華力、疏水作用等作用力進(jìn)行特異性識別與結(jié)合。在靶標(biāo)農(nóng)藥存在的情況下，適配體與靶分子相互作用，將自身折疊成各種三維結(jié)構(gòu)，包括G-四聯(lián)體、發(fā)夾結(jié)構(gòu)和T-結(jié)構(gòu)等。與抗體相比，適配體作為識別元件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1）適配體的合成是在體外進(jìn)行的，不需要動物實(shí)驗(yàn)；2）由于小分子的低免疫原性，抗體通常需要在免疫前與載體蛋白結(jié)合以獲得有效抗體。而對于小分子的適配體可以從體外直接分離得到；3）由于分離適配體通常只需幾周時(shí)間，因此它可以很大程度上節(jié)省時(shí)間；4）與基于抗體的免疫分析方法相比，通過使用各種基于核酸的信號放大技術(shù)，可以進(jìn)一步提高生物傳感器的檢測靈敏度；5）適配體還具有其他一些優(yōu)異的特性，如所能適應(yīng)的溫度和pH值范圍較寬、易于化學(xué)合成、批次間的差異性較小、易于修飾標(biāo)記分子等。適配體在生物傳感器的應(yīng)用有效增加了識別元件的種類。Sun Yue 等以適配體為識別元件，以Au NPs為增強(qiáng)基底，以4-(巰基甲基)苯甲腈（4-(mercaptomethyl) benzonitrile，MMBN）為RRs，制備了MMBN-Au NPs-適配體識別探針，然后在Ag NPs修飾的硅片上固定適配體識別鏈用作競爭基底物，通過競爭法實(shí)現(xiàn)了啶蟲脒的靈敏檢測，檢測限達(dá)到6.8 nmol/L，并成功應(yīng)用到蘋果汁中啶蟲脒的檢測，其檢測原理如圖3A所示。Wei Xiao’ou等同樣使用MMBN為RRs，以Ag NPs為SERS增強(qiáng)基底，制備MMBN-Au NPs-適配體識別探針，然后在FeO@Au核殼納米粒子上修飾適配體識別鏈用作競爭基底物，完成了櫻桃番茄和葡萄中阿特拉津的靈敏檢測，回收率在98.7%～106.6%之間（圖3B）。Lu Yuxiao等利用DNA可以形成四面體結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，構(gòu)建了多殘留SERS-適配體生物傳感器，如圖3C所示，四面體骨架的4 個(gè)角是由1 個(gè)Ag@Au NPs納米粒子及3 個(gè)修飾有不同RRs（4-ATP、4-NTP和4-MATT）的Ag@Au NPs納米粒子組成，其檢測原理如下：首先將3 種農(nóng)藥的適配體嵌入到DNA四面體骨架中的3 個(gè)邊緣，當(dāng)適配體識別農(nóng)藥分子時(shí)，隨著適配體結(jié)構(gòu)變化，DNA四面體也隨著變化，Ag@Au NPs納米粒子就會相互接近，形成SERS熱點(diǎn)，進(jìn)而測得不同RRs的拉曼信號，實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥分子的檢測，最終最低可檢測到0.002 1 ng/mL的丙溴磷、0.004 6 ng/mL的啶蟲脒以及0.006 1 ng/mL的多菌靈；通過實(shí)際樣品的添加回收試驗(yàn)可知，該法與高效液相色譜-質(zhì)譜法具有較好的一致性。

適配體在農(nóng)藥分子檢測中的應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注，但是農(nóng)藥分子的適配體種類還是相對較少，急需篩選得到更多的適配體以供實(shí)際應(yīng)用，另外在基質(zhì)中適配體與靶標(biāo)分子的結(jié)合性能還需要進(jìn)一步優(yōu)化。

2.3 基于SERS標(biāo)記技術(shù)的仿生免疫傳感器

圖3 基于SERS標(biāo)記技術(shù)的適體傳感器Fig. 3 SERS label-based aptasensors

MIPs仿生識別元件，屬于超分子研究領(lǐng)域，其制備過程如下：首先印跡分子（靶標(biāo)或靶標(biāo)分子類似物）與功能單體之間通過非共價(jià)鍵和/或共價(jià)鍵結(jié)合，形成主客體配合物；然后再加入交聯(lián)劑及引發(fā)劑，通過聚合反應(yīng)，形成高分子聚合物；最后通過適當(dāng)?shù)姆椒▽⒂≯E分子洗脫或解離，形成具有識別印跡分子及靶標(biāo)分子結(jié)合空腔的聚合物。

MIPs因具有特異性高、易制備、成本低、化學(xué)及物理穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)而常被用作前處理材料。與SERS技術(shù)結(jié)合時(shí)，通常將MIPs修飾在SERS增強(qiáng)基底的表面用于識別農(nóng)藥分子，起到聚集農(nóng)藥分子的作用，進(jìn)而對農(nóng)藥分子進(jìn)行SERS直接檢測，而與SERS標(biāo)記技術(shù)結(jié)合的研究較少。2019年，Yan Mengmeng等創(chuàng)建了仿生納米酶酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)（biomimetic nanozyme-linked immunosorbent assay，BNLISA）用于三唑磷SERS與比色雙模式檢測，首先合成三唑磷均勻MIPs微球，通過離子液體均勻的固定在96 孔陣列板上，形成識別元件。然后在三唑磷抗原分子上標(biāo)記納米酶，納米酶可以催化四甲基聯(lián)苯胺（3,3’,5,5’-tetramethylbenzidine，TMB）為氧化TMB（TMB），TMB與SERS增強(qiáng)基底反應(yīng)后會產(chǎn)生很強(qiáng)的SERS信號，而且，其顏色變化可用肉眼觀察到。此方法屬于SERS間接標(biāo)記技術(shù)，可用SERS及比色雙模式檢測方法測定梨中三唑磷農(nóng)藥殘留，其檢測原理如圖4所示。

MIPs作為仿生識別分子已應(yīng)用多種有害因子的檢測，但仍存一些問題，如識別特異性有所欠缺，有些MIPs只能用于有機(jī)相識別目標(biāo)分子，另外，對農(nóng)藥分子的MIPs與SERS標(biāo)記技術(shù)相結(jié)合的研究仍較少。

圖4 BNLISA用于三唑磷SERS與比色雙模式檢測[54]Fig. 4 BNLISA for colorimetric and SERS sensing of triazophos[54]

3 結(jié) 語

本綜述總結(jié)了近年來SERS標(biāo)記技術(shù)在農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域的應(yīng)用情況，SERS標(biāo)記技術(shù)具有成本低、靈敏度高、多路復(fù)用性能好的特點(diǎn)，但是這些研究仍僅適用于實(shí)驗(yàn)室，如將其工業(yè)化應(yīng)用，仍需要做出更多的努力。在此提出以下建議：1）為了保證SERS信號的靈敏度、穩(wěn)定性和再現(xiàn)性，應(yīng)重點(diǎn)制備具有重復(fù)性好、穩(wěn)定性強(qiáng)和均勻性高的SERS標(biāo)簽。其中，使用RRs內(nèi)標(biāo)校正SERS信號的波動是實(shí)現(xiàn)可靠定量SERS分析的有效方法。另外，SERS增強(qiáng)基底的穩(wěn)定性、均一性非常重要，近期，利用3D技術(shù)制備貴金屬納米粒子以改善粒子的均一性受到研究者的青睞。二維材料具有獨(dú)特的光學(xué)特性和較大的比表面積（可克服傳統(tǒng)貴金屬納米材料的缺點(diǎn)）也開始被應(yīng)用于SERS增強(qiáng)基底。2）食品基質(zhì)非常復(fù)雜，很容易干擾SERS標(biāo)簽的SERS信號，因此避免基質(zhì)效應(yīng)是保證方法準(zhǔn)確性的重要措施。為解決這一問題，有些研究人員在SERS標(biāo)簽的表面修飾一層保護(hù)層，如二氧化硅、二氧化鈦、脂質(zhì)體等，其中二氧化硅因具有化學(xué)惰性、機(jī)械穩(wěn)定性、表面易修飾等特點(diǎn)而成為最常用的保護(hù)層。核-殼型納米粒子也受到研究者的青睞，一般由兩種貴金屬組成，RRs存在于兩種貴金屬之間的縫隙中，其信號不僅可被增強(qiáng)，而且不易受外界環(huán)境的影響，但是外層的貴金屬層仍會增強(qiáng)非靶標(biāo)物質(zhì)信號，受基質(zhì)影響較大。另外，一些具有炔烴、氰、疊氮化物等外源基團(tuán)的化合物作為RRs用于構(gòu)建SERS標(biāo)簽也有效解決了部分問題。同時(shí)，快速、效率高、通量高的前處理方法應(yīng)與生物傳感器相結(jié)合以消除部分基質(zhì)效應(yīng)。3）高通量、快速準(zhǔn)確是農(nóng)藥殘留檢測方法的發(fā)展趨勢，傳統(tǒng)RRs指紋圖譜復(fù)雜易重合，不利于多殘留方法的構(gòu)建，因此增加特征峰不易重合的外源化合物可用種類顯得非常重要。4）識別元件決定傳感器的特異性，但受環(huán)境影響較大，且現(xiàn)有的種類依然不能滿足靶標(biāo)多樣性的需求，應(yīng)提高識別元件的性能，并加強(qiáng)不同靶標(biāo)識別元件的研究。5）簡單、快速、低成本、可現(xiàn)場檢測及高通量檢測平臺應(yīng)與SERS標(biāo)記技術(shù)生物傳感相結(jié)合，如陣列試紙條、微流控芯片，陣列檢測板等，并配套開發(fā)可多通路同時(shí)檢測的便攜式拉曼光譜儀?？傊?，相信隨著研究的深入，SERS標(biāo)記技術(shù)將能夠更加有效地應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測，并拓展到食品安全檢測。