李潤嫻 肖志明 索德成 王 石 祁 鑫 張 毅 樊 霞

（1. 中國農業(yè)科學院農業(yè)質量標準與檢測技術研究所， 農業(yè)農村部農產品質量安全重點實驗室， 北京100081； 2.北京市獸藥飼料監(jiān)測中心， 北京100107； 3. 陜西省農產品質量安全中心， 西安710014）

食品安全關乎人民身體健康， 也是衡量社會發(fā)展水平的重要標準， 食品中風險因子檢測技術在保障食品安全方面發(fā)揮至關重要的作用。 近年來， 食品安全檢測方法發(fā)展迅速， 基于納米材料的傳感技術得到了廣泛研究， 開發(fā)更加高效、 靈敏、 快速的檢測方法是未來的發(fā)展方向。 拉曼光譜是一種分子振動光譜， 能反映化合物的結構信息， 但由于其信號強度低， 應用受限[1～2]。 1974 年， FLEISCHMANN團隊首次獲得了吸附在粗糙化處理銀電極表面的單層吡啶分子的高質量拉曼光譜， 拉曼散射信號增強了約6 個數(shù)量級[3]， 這種與粗糙金屬表面有關的增強效應被稱為表面增強拉曼散射（Surface enhanced Raman scattering， SERS）。 SERS 現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)極大地推動了拉曼散射的發(fā)展與應用， SERS 具有峰形窄、 靈敏度高、 響應快、 不受水影響、 可根據(jù)分子指紋識別和定量目標化合物等獨特優(yōu)勢， 是一種快速、 無損的光譜分析技術， 已廣泛應用于早期疾病診斷[4～5]、 生物成像[6～7]、 環(huán)境監(jiān)測[8～9]、 食品安全[10～11]等領域。 具有粗糙表面的貴金屬如金 （Au） 和銀（Ag） 是目前最常用的SERS 基底材料， 但是在應用上存在以下4 點主要問題， 使SERS 分析的靈敏度和重現(xiàn)性受到一定限制：（1） 裸露的貴金屬納米顆粒容易被氧化、 穩(wěn)定性不足；（2） 納米結構非有序性排列和不均勻性會導致電磁場增強效應差異顯著， 重復性較差；（3） 在復雜基質中信號易受到干擾；（4） 金屬基底對拉曼信號分子的親和力不足。SERS 活性基底對SERS 增強效果起到了至關重要的作用， 近年來拉曼基底正在經(jīng)歷從單一金屬到復合金屬再到金屬-新材料復合物的方向轉變， 新型SERS 基底的開發(fā)成為研究熱點[12～15]。

金屬有機框架 （Metal-organic frameworks，MOFs） 是一種由金屬節(jié)點 （金屬離子或金屬簇）與有機配體通過配位自組裝結合而成的多孔晶體材料[16～18]。 金屬離子或金屬簇與有機配體的排列是有序的、 具有方向性的， 可以形成不同的一維到三維框架孔隙結構， 并且其次級構筑單元可以是不同種類的金屬離子或不同結構的有機配體， 理論上MOFs 的結構有無限的可能性[19～20]。 目前， 已有超過8 萬種MOFs 結構被報道， MOFs 具備表面積和孔隙率大、 結構可調、 功能可控、 制備成本低等優(yōu)點， 被廣泛應用于吸附[21～23]、 催化[24～26]、 傳感[27～28]等領域。 基于MOFs 材料的優(yōu)良性質， 研究人員開展了一系列以MOFs 作為SERS 活性基底的研究，利用MOFs 對靶標的吸附作用、 對SERS 信號的增強作用以及對貴金屬納米顆粒的保護和有序化作用， 使基底的信號強度、 穩(wěn)定性和重復性得到大大提高[29～30]， 顯示出良好的應用前景。 本文對MOFs-SERS 傳感體系的研究進展進行歸納總結， 以MOFs 在SERS 應用中的不同功能為切入點進行介紹， 重點關注MOFs-SERS 傳感器在食品安全檢測中的應用， 并對其存在的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展前景進行分析和展望， 以期為不同研究目標的科研人員提供新型SERS 活性基底合成和應用新思路。

一、 MOFs 在SERS 傳感器中的基本功能

MOFs 作為SERS 基底材料時， 既可以單獨使用， 也可以通過在MOFs 外表面固定金屬納米顆粒、 在MOFs 中嵌入金屬納米顆粒、 在金屬納米顆粒周圍組裝MOFs 結構等方式制備復合SERS 活性基底。 根據(jù)MOFs 作為SERS 活性基底時的不同功能， 筆者將其歸納為富集靶標、 選擇性識別、 增強SERS 信號和提高SERS 信號穩(wěn)定性4 個方面 （見圖1）。

圖1 MOFs 在SERS 傳感器中的功能

（一） 富集靶標 良好SERS 基底增強效果需要拉曼信號分子與基底保持較近的距離， 傳統(tǒng)的金屬基底表面與拉曼信號分子的親和力較低， 而MOFs 的多孔結構和巨大的比表面積使其具有強大的吸附能力， 從而可以很好地捕獲和富集拉曼信號分子[31]， 這一特點也是MOFs 在SERS 中發(fā)揮其功能的重要基礎。

ZHOU 等[32]合成了一種殼核結構復合物， 利用沸石咪唑酯骨架材料 （Zeolitic imidazolate framework-8， ZIF-8） 包覆海膽狀金銀合金納米晶體（Au-Ag alloy nanoparticles， UAANs）， ZIF-8 外殼層厚度可以被控制在10～40 nm 之間不等， 適當厚度的ZIF-8 層可以富集痕量γ-六氯環(huán)己烷和α-六氯環(huán)己烷， 明顯提高UAANs 對六氯環(huán)己烷SERS響應， 這一研究顯示了MOFs-SERS 傳感體系在檢測揮發(fā)性小分子方面的巨大潛力。 KOH 等[33]基于ZIF-8 封裝Ag 納米立方體陣列設計了等離子鼻， 可以有效吸附揮發(fā)性有機物， 研究表明，ZIF-8 外殼層厚度顯著影響分子的預富集深度， 緊密的銀納米立方陣列產生了大量的等離子體耦合，可使SERS 信號放大5 倍； 通過調節(jié)ZIF-8 的厚度和Ag 納米立方體的粒子間距， 使得ZIF-8 對氣體聚集的預富集效應得以最大化， 可在10-6水平上原位吸附各種揮發(fā)性有機物。 LAFUENTE 等[34]合成了一種由核殼Au@Ag 納米棒組成的薄膜并封裝在ZIF-8 框架內， 該研究同樣是利用ZIF-8 的吸附作用， 吸附空氣中的甲基膦酸二甲酯和2-氯乙基乙基硫醚 （沙林毒氣和芥子氣模擬物）， 實現(xiàn)了對化學毒氣的高靈敏檢測。

（二） 選擇性識別 除了作為吸附材料富集靶標， MOFs 的高度可調孔隙結構和可定制的功能位點， 可以使其具備尺寸選擇性和與靶標分子的相互作用力， 從而選擇性識別靶標。 HU 等[35]合成了一種基于金納米顆粒 （Au nanoparticles， AuNPs） -MOFs 的SERS 平臺， 將AuNPs 封裝在MIL-101中， MIL-101 的分子篩效應可以根據(jù)分子的大小來區(qū)分客體， 因此很容易檢測到4，4’-聯(lián)吡啶， 這是因為它能夠通過MIL-101 殼層到達AuNPs 的表面， 而對于分子尺寸較大的聚 （4-乙烯基吡啶），則沒有觀察到拉曼響應。 OSTERRIETH 等[36]報道了金納米棒 （Au nanorods， AuNRs） 在鋯基MOFs（NU-901） 中的可控封裝， 通過聚乙二醇表面配體官能化AuNRs， 使其保持膠體穩(wěn)定性并作為MOFs 生長的種子， 殼核產率高達99%。 NU-901具有相對較大的孔徑尺寸， 能夠瞄準大的分析物，合成的AuNR@NU-901 復合材料可以實現(xiàn)對硫醇化芳香族化合物的選擇性識別。 但目前的研究大多是利用MOFs 的分子篩效應對特定尺寸的分子進行選擇性識別， 也較為依賴靶標分子自身的拉曼信號質量， 若在復雜基質中直接對靶標進行檢測， 拉曼圖譜可能會受到較大的干擾， 如何進行分子的特異性識別并進一步排除基質干擾是需要研究的問題。

（三） 提高SERS 信號穩(wěn)定性 金屬粒子 （如銀） 具有很好的拉曼增強效果， 但在裸露狀態(tài)下易被氧化， 在檢測復雜基質樣品時也容易受到干擾和破壞， 對SERS 傳感器的穩(wěn)定性和靈敏性有較大影響， 有研究表明， 在金屬表面合成保護層使之成為殼核結構， 是提高SERS 信號穩(wěn)定性的有效策略[30]。MOFs 具有較高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性， 可封裝、 包覆金屬粒子以隔離外部環(huán)境干擾， 是提高SERS 基底穩(wěn)定性的理想材料[37～38]。 KIM 等[39]發(fā)現(xiàn)ZIF-8 包覆的銀納米線， 相比于裸露的銀納米線，在惡劣的條件下可以維持較好的SERS 信號和傳感性能， 其原因可能是ZIF-8 孔隙的大小為0.340 nm， 可有效阻擋氧 （0.345 nm） 和硫化氫氣體（0.360 nm） 到達銀線表面， 避免腐蝕。 另一項研究則是通過溶液浸漬法， 將AuNPs 封裝在MIL-101 中， AuNPs/MIL-101 的SERS 活性在pH 2～12 的范圍內保持穩(wěn)定， 而AuNPs 膠體的SERS 強度隨pH 的變化而發(fā)生顯著改變； 進一步研究AuNPs/MIL-101 在同一批次和不同批次之間的重現(xiàn)性， 結果表明， 在同一批次40 次測試中， SERS性能的變異系數(shù)小于10%， 而在25 個不同批次的測試中， SERS 性能的變異系數(shù)低于20%[35]。 由此可見， AuNPs/MIL-101 表現(xiàn)出了優(yōu)良的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。

富集靶標分子、 提高SERS 信號的穩(wěn)定性對SERS 傳感器的實際應用具有重大意義， 利用MOFs 材料吸附小分子靶標、 包覆并保護金屬納米粒子不被氧化是一種低成本、 易實現(xiàn)的方式， 但MOFs 對金屬納米粒子的封裝和修飾也存在一些問題， 如金屬納米粒子能否在MOFs 內部和表面均勻分布不發(fā)生聚集， 金屬粒子是否會對MOFs 的結構造成破壞， 這些問題若能得到研究和解決， 將會大大拓展MOFs-SERS 的應用前景。

（四） 增強SERS 信號強度 關于SERS 的機制， 目前已經(jīng)有兩種理論得到了廣泛的認可， 即電磁增強 （Electromagnetic enhancement， EM）[40]和化學增強 （Chemical enhancement， CM）[41]。 電磁增強一般以貴金屬納米粒子為基底， 基于表面等離子共振效應， 極大地提高局域電磁場強度以增強拉曼信號， 局域電場強度提高的幅度與納米粒子的尺寸及納米粒子間的排列方式相關， 納米粒子間的間隙中可以得到最大幅度的電場增強[42～43]。 化學增強機制基于分子吸附在基底后形成新的化學鍵， 主要的增強原因可能是新的表面金屬配合物的極化率增加、 新的表面金屬配合物在可見光區(qū)具有共振性質或者金屬及吸附物之間的電荷轉移 （Charge transfer， CT）[41～44]。

1. MOFs 單獨增強SERS 強度。 研究表明， 單一MOFs 可以直接作為基底對拉曼散射起到增強作用， 有望代替貴金屬進一步降低制作成本。 YU 等[45]在2013 年首次發(fā)現(xiàn)MIL-100 和MIL-101 可以增強吸附在其中的甲基橙分子的SERS 信號， 利用公式 “EF＝（ISERS/NSERS） × （Ibulk/Nbulk）” 計算SERS 增強因子 （Enhancement factor， EF） 以表征拉曼信號的增強效應， 其中，ISERS和Ibulk分別為表面增強拉曼光譜強度和普通拉曼光譜強度；NSERS和Nbulk分別為激光束焦點處的MOFs 中吸附的甲基橙分子數(shù)量和溶液中甲基橙分子數(shù)量。 計算得到MIL-100 和MIL-101 的SERS 增強因子分別為60 和120， 并通過研究發(fā)現(xiàn)MOFs 對甲基橙的SERS 作用與MOFs 中的金屬氧化物簇和甲基橙之間的電荷轉移有關， 首次提出MOFs 對拉曼信號分子的化學增強作用， 但是這一研究中的增強因子過小， 難以實際應用。 SUN 等[46]對多種MOFs 材料的拉曼增強效果進行研究發(fā)現(xiàn)， 通過孔結構優(yōu)化和表面修飾，以ZIF-67 為SERS 基底， 以羅丹明B 為探針分子， SERS 增強因子可大幅提高至106， 檢出限低至10-8mol/L； 并證明控制MOFs 的金屬中心、 有機配體和框架拓撲結構， 基于MOFs 的SERS 基底的電子能帶結構可以被設計來匹配目標分析物， 這一研究為SERS 基底的靈活設計提供了嶄新思路。

2. MOFs 協(xié)同增強SERS 強度。 傳統(tǒng)的包覆式、 殼核結構金屬材料， 殼層可能會減弱SERS 信號強度， 而將MOFs 作為殼層時可以增強SERS 信號強度。 這是由于將MOFs 與貴金屬結合形成復合材料時， 不僅能提升SERS 基底的靶標富集能力和穩(wěn)定性， 還可使金屬納米粒子尺寸及納米粒子間的排列方式有序化[30]。 或是通過改變金屬與介質之間的相對介電常數(shù)， 增加電磁場的穿透深度， 同時提供化學增強與金屬協(xié)同增強SERS 強度， 從而提高檢測的靈敏度。

LI 等[47]制備了Au 納米棒@ 鋯基金屬有機骨架 （Au nanorod@Zr-MOF） 復合物， Zr-MOF 殼層厚度在3～90 nm 之間， Au nanorod@Zr-MOF對低濃度（2×10-10mol/L）下4’-巰基聯(lián)苯羰基腈分子表現(xiàn)出優(yōu)異的SERS 活性。 與隨機堆疊裸Au nanorod 和有序裸Au nanorod 陣列相比， Au nanorod@Zr-MOF 的SERS 信號強度分別增強了8倍和2 倍。 QIAO 等[48]將ZIF-8 層涂覆在金超粒子（Gold superparticle， GSPs） 層外， 用于揮發(fā)性有機物的檢測， 研究發(fā)現(xiàn)， ZIF-8 的高介電常數(shù)阻止了電磁場沿徑向的衰減， 探針分子在GSPs@ZIF-8復合物上的SERS 強度約為在GSPs 上的1.5 倍。LI 等[49]在絲網(wǎng)印刷電極上進行原位電沉積合成了核殼MOF （HKUST-1）@Ag 納米粒子復合材料， 發(fā)現(xiàn)探針分子氨基苯硫酚在聚HKUST-1/Ag 復合材料上的SERS 強度比在Ag 納米粒子上的SERS 強度增強了約3.56 倍， 同樣歸因于HKUST-1 的高介電常數(shù)。 CAI 等[50]通過層層組裝合成了核殼金納米粒子@ 肌醇六磷酸@MIL-101 （Au@MIL-101） 實現(xiàn)了對六亞甲基四胺的高靈敏檢測， MOFs修飾的AuNPs 縮短了Au@MIL-101 之間的距離，特定的納米尺度間隙有助于附近局域電磁場增強，增加了“熱點”的數(shù)量， 靶分子可以通過與MOFCOOH 基團的強相互作用接近 “熱點”， 產生電荷轉移， 最終化學增強和表面等離子共振的協(xié)同作用顯著提高了SERS 信號強度。

上述研究為具有高信號增益的SERS 基底的合成提供了良好的基礎， 也為MOFs 對SERS 的協(xié)同增強機制作出了合理的解釋， 但MOFs 增強拉曼散射機制與MOFs 特定結構的關系仍然需要進一步研究， 才能更好地指導MOFs 在SERS 傳感體系中定向設計。 此外， 在合成MOFs-金屬納米粒子復合基底時， 金屬納米粒子在MOFs 材料中排列的均一性和有序性還有待驗證并提升。

二、 MOFs-SERS 傳感器在食品安全檢測中的應用

食品中的農藥殘留、 獸藥殘留、 非法添加物等對人們的身體健康有著嚴重的威脅， 快速、 靈敏、準確的現(xiàn)場實時檢測至關重要， 但由于食品種類繁多且基質復雜， 傳統(tǒng)的SERS 基底很容易受到干擾， 穩(wěn)定性和重復性較差。 前文從4 個方面介紹了MOFs 在SERS 傳感器中的基本功能， 可以提升傳統(tǒng)SERS 基底性能， 因此， 基于MOFs-SERS 的傳感器在食品安全快速檢測中具有較高的研究和應用價值[51]。

首先， 基于MOFs-SERS 傳感器對揮發(fā)性物質的有效吸附， 可對腐敗食品中生物胺進行檢測（見表1）[52～53]。 KIM 等[52]在金納米粒子浸漬紙上涂覆了ZIF-8 層， 制備了Au@ZIF-8 試紙用于生物胺的檢測以監(jiān)測食物腐敗， 研究采用4-巰基苯甲醛（4-mercaptobenzaldehyde，4-MBA）功能化Au@ZIF-8 SERS 試紙， 其中4-MBA 既作為拉曼報告分子， 也作為揮發(fā)性胺分子（腐胺和尸胺） 的特異性受體。 該方法成功應用于變質鮭魚、 雞肉、 牛肉和豬肉樣品中釋放的揮發(fā)性胺分子的檢測， 對腐胺和尸胺的定量檢出限分別為76.99、 115.88 mg/kg。

表1 MOFs-SERS 傳感器在食品安全檢測中的應用

其次， MOFs-SERS 傳感器在農藥殘留檢測中也得到了廣泛應用（見表1）[54～58]。 噻苯咪唑 （Thiabendazole， TBZ） 作為農藥和殺菌劑廣泛應用于蔬菜和水果種植中， 雖然TBZ 的毒性比其他殺菌劑小， 但高劑量仍然可能導致甲狀腺激素失衡和肝損傷， 因此各國對食品中噻苯咪唑殘留作了嚴格的限量規(guī)定。 XUAN 等[54]采用溶劑熱法制備了六磷酸肌醇 （Inositol hexaphosphate， IP6） 修飾的Ag-Au-IP6-MIL-101 （Fe） 基底， 含有N 或S 原子的目標分子可以通過與MOF 中Fe3+的強相互作用接近Au-IP6-Mil-101 （Fe） 基底表面， 從而大大提高了SERS 的檢測靈敏度， 并成功應用于果汁中TBZ 的檢測， 檢出限為50 μg/kg。 SUN 等[55]在磁性MOF （Fe3O4@UiO-66-NH2） 上 裝 飾AuNPs，合成了新型的拉曼基底材料Fe3O4@UiO-66-NH2@Au。 Fe3O4有助于在外加磁場的作用下快速分離， UiO-66-NH2對靶標具有良好的吸附性能，AuNPs 之間存在豐富的熱點， 結合這3 種優(yōu)勢實現(xiàn)了對果汁中TBZ 的高靈敏檢測， 檢出限達到6.5 μg/kg。 YANG 等[56]合成了一種銀納米線@ZIF-8（Ag NWs@ZIF-8） 的殼核復合物， 由于ZIF-8 殼的微孔骨架結構和銀納米線核的表面等離子體特性， 復合物具有較強的吸附性能和較高的SERS 活性， 拉曼增強因子達到107， 實現(xiàn)了對2 種不溶于水的農藥（甲基對硫磷和西維因） 的靈敏檢測， 檢出限分別低至7.6×10-9、 5.7×10-9mol/L， 對果蔬農藥殘留的原位檢測回收率為77.4%～117.5%， 顯示出其在原位快速檢測食品污染物方面的巨大潛力， 合成和檢測過程見圖2。 LAI 等[57]制備了核殼Au@AgNPs 修飾的二維Ni-MOF 納米片 （Ni-MOF-Au@AgNPs） 作為SERS 基底， 用于果蔬樣品中農藥殘留的快速測定。 Au@AgNPs 可在二維Ni-MOF 納米片進行尺寸可控的原位生長以調節(jié)電磁增強， 二維MOF 納米片使Ni-MOF-Au@AgNPs 基底對帶正電荷的靶標具有快速吸附和分離能力（10～15 min）， 對果蔬樣品中福美雙、 敵草快、 百草枯的檢出限分別為87.1、 188.8、 8.9 μg/L。

圖2 銀納米線@ZIF-8 的合成及其在原位監(jiān)測農藥殘留中的應用

此外， 還有一些研究實現(xiàn)了對果蔬中農獸藥殘留、 非法添加劑 （色素）、 毒素等多種危害物的檢測（見表1）[59～62]， 如WANG 等[59]采用柔性鎳片直接作為金屬源和支架合成了S-MOF， 再將金納米顆粒進行可控電沉積， 制備了一種多功能MOF 芯片（S-MOF@Au）， S-MOF@Au 中均勻分布大量的SERS 熱點可產生強電磁場進行拉曼信號放大，且具有優(yōu)越的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。 此MOF 芯片成功用于食品污染物的高效SERS 檢測， 對酒石黃、 氯霉素、 吡蟲啉和結晶紫的檢出限分別為1.0×10-9、8.0×10-11、 6.4×10-11、 5.0×10-12mol/L， 在 橙 汁、牛奶、 蘋果和魚樣品中的回收率為96.2%～125.1%。 WU 等[60]利用AuNPs 在MOF （UiO-66-NH2） 表面原位生長合成了一種多功能SERS 平臺（UiO-66-NH2@Au）， 此 平 臺 的SERS 性 能 與AuNPs 相比得到了大幅提升， UiO-66-NH2@Au可以很好地吸附2 種有害著色劑（新胭脂紅和酸性橙Ⅱ）， 并表現(xiàn)出較強的SERS 信號響應， 檢出限為0.401 5、 0.054 6 mg/L， 在美年達飲料和辣椒粉中的回收率為82.92%～109.63%。

在食品安全檢測領域對靶標的高效識別尤為重要， 因此研究者設計MOFs-SERS 傳感器時會考慮多元MOFs-金屬納米顆粒復合物， 并利用基團或其他元件進行功能化修飾， 以滿足對食品中特定污染物的選擇性識別， MOFs 材料也在傳感體系中發(fā)揮了多種功能。 當前MOFs-SERS 傳感器在食品安全檢測領域涉及的污染物種類和數(shù)量還較少，應用范圍尚需繼續(xù)拓展； 針對復雜的食品基質， 需要輔以分離凈化步驟， 以防止表面增強拉曼譜圖受到干擾； 多元MOFs-金屬納米顆粒復合物制備的可行性有待進一步提高。 因此， 簡便、 可控地合成SERS 基底和對靶標的特異性識別是需要著力解決的問題。

三、 結語與展望

基底材料的改進是提高SERS 傳感器檢測性能的關鍵， MOFs 材料在SERS 領域的應用為SERS傳感器帶來了新的發(fā)展方向。 本文詳細介紹了MOFs 在SERS 傳感器中的富集靶標、 選擇性識別、 提高SERS 信號穩(wěn)定性和增強SERS 信號強度4 大核心作用， 以及MOFs-SERS 傳感器在食品安全檢測領域的應用。

目前， 基于MOFs 的單一或復合SERS 基底的制備已經(jīng)取得了初步的研究成果， 但是仍然存在一些挑戰(zhàn)： 一是MOFs 對SERS 增強機制與MOFs 的結構之間的關聯(lián)還不明晰， 難以針對靶標分子進行定向MOFs 合成； 二是單一MOFs 材料作為拉曼基底可以很大程度降低成本， 但具有高增強因子的MOFs 作為SERS 基底的報道還比較少， 目前只能成功檢測經(jīng)典拉曼報告分子， 尚未做到在其他領域中的應用；三是一些多元復合MOFs-SERS 基底雖然具有良好的性能， 但制備過程復雜， 規(guī)模化制備均一的復合MOFs-SERS 基底較為困難；四是雖然MOFs 的吸附和選擇性識別能力可以提高SERS 傳感器的性能， 但多數(shù)研究還達不到特異性識別的要求， 在復雜基質中應用成果較少。

雖然MOFs-SERS 傳感體系還面臨諸多挑戰(zhàn)，但將MOFs 材料引入SERS 檢測體系所帶來的抗干擾能力、 靈敏度和穩(wěn)定性的提升， 對拓展SERS 傳感器的應用范圍具有重大意義。 基于MOFs 材料的SERS 基底的合成與應用， 未來有待在3 個方面開展研究： 一是針對目標分子對MOFs 基底在合成方式、 孔徑大小、 表面基團修飾方面的優(yōu)化研究， 以期使定向制備功能化MOFs 基底成為可能； 二是制備和篩選具有高效拉曼增強能力、 性質穩(wěn)定的單一MOFs 材料或將MOFs-金屬納米粒子復合材料作為通用的表面增強拉曼信號標記物， 并與特異性識別分子（抗體、 適配體、 受體等） 進行物理吸附或共價偶聯(lián)， 實現(xiàn)對更多復雜基質中目標分子的特異性檢測； 三是將MOFs-SERS 體系搭建在試紙條、芯片或磁分離系統(tǒng)上， 利用便攜式拉曼檢測設備進行現(xiàn)場實時檢測， 以期應用于生物成像、 臨床診斷、 環(huán)境監(jiān)測等更為廣泛的領域。