目前，對很多應用來說，拉曼光譜已發展成為一種強大的表征技術。但如果要使其在臨床分析中更有效，還需要做更多的工作。

　　隨著激光的發現，以及后續激光器和探測器技術的進步，以前發展緩慢的拉曼光譜進入了一個高速的發展階段。目前，已經證明了拉曼光譜在生物大分子分析方面的應用價值，包括蛋白質、DNA、活細胞、組織和微生物的檢測和診斷。

　　然而，拉曼散射是一個很弱的過程，只有一百萬分之一的光子才會發生彈性散射現象。另外一個問題，自體熒光也阻礙了拉曼技術在生物學中的應用。幸運的是，70年代早期，一個新穎的現象被發現，分子接觸(或非常接近)貴金屬表面，如銀和金，拉曼散射信號就會增加了10¹¹倍，由此表面增強拉曼散射(SERS)也就發展起來了。除了散射增強之外，SERS還可以有效淬滅自體熒光。

　　盡管現在SERS在生物結構的分析方面已經有很多研究，但在我看來，在科學研究和臨床應用之間還有一定的距離。此外，如果沒弄明白臨床應用的需求和流程，這種技術也不可能轉化為真正的應用。

　　例如，對于從一個生物SERS實驗中收集的數據，還有幾個問題需要仔細考慮，以得到清晰的解釋。首先，對于感興趣的樣品的SERS襯底類型需要仔細的選擇。它應該是一個納米結構的表面或膠體納米顆粒，如金納米顆粒(AuNP)或銀納米顆粒(AgNP)。如果樣品是活細胞，AuNPs或AgNPs是很好的選擇。如果樣品是微生物，表面或膠體納米顆粒襯底是最好的。

　　選擇最合適的襯底之后，再現性和適用性的測試也是很重要的。評估獲得的光譜信息時應該考慮官能團和貴金屬表面的選擇性相互作用，如SH、NH₂，因為這些交互作用定義了環境。

　　十年來,我們對這項技術是否可以應用到臨床決策中進行了評估。我們利用實驗室中發展起來的樣品制備方法和檢測技術分析了活細胞和死細胞、組織和微生物樣本。我們認為還有很多工作需要去做來探索該技術的潛力，因為生物樣品不僅非常復雜,而且不同樣本之間也存在產異性。

　　臨床中，快速識別傳染性微生物在疾病干預方面至關重要。雖然有許多研究證明了利用SERS可以快速識別微生物,但是從臨床樣本中識別它們的能力尚不清楚。

　　生物樣品的復雜性,如血液和尿液,是減少了解樣品狀態所需時間的一個主要的障礙。例如,尿液樣本中可能有許多化學物質,包括尿素和肌酸酐、溶解的離子、白色和紅色的血細胞、蛋白質連同傳染性病原體。如果沒有完全的清洗或分離，這些成分可能會干擾或阻礙SERS的檢測，同時也勢必增加分析時間。當然，其中還有幾個問題需要解決以確定尿樣的感染狀況。第一個問題很簡單：樣品是否感染? 1毫升尿樣中細菌的數量決定了答案，尿液樣本包含細菌數大于10⁵cfu /ml被認為感染。然后,我們必須問哪種病原體存在?然后再問是否有一個SERS可以識別的標識物來顯示尿液是否感染?這項技術是否可以用于細菌樣本的定量分析？這項技術能識別病原體嗎?

　　我們已經知道, SERS可以識別細菌,但從復雜樣品中識別細菌仍需進一步的努力以加快這一進程。在我看來，對于以上的部分問題得到積極的答案并不是很遠的事情，而且也將縮短SERS進入提高臨床決策這個位置所需的時間。

　　作者：Mustafa Culha

　　Mustafa Culha的實驗室在葉迪特佩大學遺傳和生物工程系，該實驗室持續進行光譜技術的實用研究,如表面增強拉曼散射(SERS)揭示活細胞、死細胞相互作用，發展用于醫學和生物醫學的新穎的檢測和診斷工具。他在同行評議的國際期刊和幾本書的章節中撰寫了70多篇論文，擁有若干生物分析化學和納米技術方面的專利。他是Nanotechnology雜志的SERS研究和Nanoparticle Research納米生物的特刊編輯，同時他也是應用光譜學編委員會的成員。