Um die Probleme der Aggregation, Inaktivierung traditioneller Au/Ag-Partikel-SERS-Substrate bei der Morphinerkennung sowie schlechte Signalgleichmäßigkeit und unzureichende Spezifität zu lösen, entwickelte diese Studie ein dreidimensionales SERS-Erkennungsgerät basierend auf einer goldmodifizierten mesoporösen Silizium-Nanoreihe (Au-JSiNA) zur schnellen Identifikation und quantitativen Analyse von Morphin in komplexen Matrizes. Das Gerät besteht aus einem Au-JSiNA-Sensorchip und einer tragbaren Raman-Einheit. Der Chip wurde durch den Aufbau der mesoporösen Anordnung, die Ablagerung einer nanoskaligen Goldschicht und funktionale Modifikation hergestellt. Leistungstests zeigten, dass das Signal des Geräts etwa um eine Größenordnung verstärkt wurde, die Nachweisgrenze im wässrigen System bei 0,10 nmol/L (r²=0,941) lag, im Ethanol-System bei 0,13 nmol/L (r²=0,948). Morphin-spezifische Peaks bei 623, 1254, 1367 und 1603 cm⁻¹ wurden stabil erkannt, was eine stabile und empfindliche Erkennungsfähigkeit zeigt; die Präzision und Interferenzresistenz in Urinproben waren gut, mit einer Wiederfindungsrate beim Spike von 91,8% bis 104% und hoher Übereinstimmung mit LC-MS/MS-Ergebnissen (r=0,987); das Gerät konnte ebenfalls stabile charakteristische Peaks in Blutproben erkennen und zeigte gute Empfindlichkeit und Anwendbarkeit. Das Gerät kombiniert hohe Empfindlichkeit, gute Reproduzierbarkeit und Interferenzrobustheit und bietet neue technische Unterstützung für schnelle Vor-Ort-Screenings mit wichtigem praktischem Wert in den Bereichen Medizinsicherheit und Kriminalistik.

Oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie (SERS); Morphin-Detektion; Au-JSiNA 3D-Strukturchip; mesoporöse Silizium-Nanoreihe; Detektionsgerät