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国家标准计划《纳米技术 表面增强拉曼固相基片均匀性测定 拉曼成像法》由 TC279(全国纳米技术标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国科学院

主要起草单位 苏州天际创新纳米技术有限公司中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所苏州大学等

目录

基础信息

计划号
20204665-T-491
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2020-12-24
公示开始日期
2019-07-30
公示截止日期
2019-08-13
标准类别
方法
国际标准分类号
71.040.50
71 化工技术
71.040 分析化学
71.040.50 物理化学分析方法
归口单位
全国纳米技术标准化技术委员会
执行单位
全国纳米技术标准化技术委员会
主管部门
中国科学院

起草单位

目的意义

近年来,我国的食品安全问题、环境污染问题较为突出,公共卫生安全隐患风险依然存在。

十九大报告精神指出,中国特色社会主义进入新时代,我国主要社会矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡、不充分的发展之间的矛盾。

随着生活水平的提高,健康生活的概念渐入人心,在食品安全、环境卫生、生物医疗等领域,快速检测需求日益增加。

例如在环境监测方面,国家对环境监测行业的政策支持和资金投入加大,整个社会对环境问题的关注度提升,环境监测站点增加以及环境监测技术升级,环境监测行业“十三五”期间将延续前几年的行业景气度,预测2020年环境监测行业市场规模有望突破900亿元,五年复合增速约为20%左右。

在食品安全方面,近年来苏丹红、毒胶囊、塑化剂、三聚氰胺、毒大米等食品安全事件频发,公众对食品安全的信任度大幅降低。

而随着大气、水土污染治理方案日渐浮出水面,食品安全已成为关乎百姓生活质量的热点民生问题。

相关机构研究预测指出,受益于政策东风,2018年政府食品安全监测方面的新产品采购需求将大增。

随着监测网点扩大和检测设备更新换代,“十三五”期间食品安全检测仪器市场规模应在300亿元以上。

由于食品安全的保障依靠从食物生产、加工到销售等整条产业链的监测和监督,我国食品检测的力度、网点的设置、仪器的配备还有很大发展空间。

食品安全国家标准体系的制定和出台,为食品安全检测行业正带来巨大的发展机遇。

伴随纳米科学技术的迅速发展,基于纳米结构的表面增强拉曼光谱(Surface Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)在超高灵敏度检测方面取得了长足的进步。

SERS技术可实现痕量分析(<1ppm),且应用范围广(可测200多种物质),目前在快检市场已成为一项必备检测技术。

随着SERS的应用技术不断发展,政府部门、科研界、工业界正越来越多的使用SERS技术实现更为低成本高效的检测、表征,市场需求呈现强劲增长趋势。

据BCC Research公司预测,到2021年,拉曼光谱设备的市场规模(全球)将从2016年的11亿美元,增加到2021年的18亿美元,年均增长率接近10%。

此外,SERS技术在生物医学领域也已经崭露头角,可用于疾病的预防和诊断、评价预后和恢复、研究药物的代谢或调整药物使用等,此领域的潜在应用市场更大。

SERS技术的核心是SERS基底,目前SERS基底的主要产品形式为SERS试剂(纳米溶胶)和SERS基片(SERS衬底)。

SERS试剂为均匀分散的纳米溶胶体系。

纳米溶胶的纳米粒子处于无规则运动中,其产生的SERS信号波动较大,随时间推移信号会逐渐衰减。

SERS基片呈固相形态,其预先将纳米微结构固定在基片上,具有易于修饰、无溶剂干扰的特点,在SERS信号稳定性、重现性、标准数据获取以及应用范围方面具有优势,正越来越受到市场青睐。

假设拉曼光谱设备的增长与与其应用各个领域正相关,按照BCCresearch预测拉曼光谱仪年复合增长率约为10 %计算,到2021年,SERS基片消耗市场规模将达到7.32亿美元/年。

在实际情况中耗材的增长率应该远高于设备的增长率,实际市场有可能超过这一预测结果。

目前,国内SERS基片基本来自于国外进口,中国为SERS基片需求最大的市场。

SERS基片由于不同厂家价格差异较大,假设以不同厂家中的最低价格$20/pc计算。

目前全球拉曼光谱仪终端用户约为5万户。

如果按照10 %用户使用SERS基片来计,每天使用5片,一年以100天计。

那么SERS基片市场大致的规模约为$20×5片/天×100天/年×50000 = 5亿美元/年。

近些年,SERS的定量检测技术日渐成熟,多种SERS基底产品已经市场化。

然而,由于相关政策的缺失,市场上经常有滥竽充数的低品质SERS基底掺杂其中,同质化竞争也不利于市场的稳定发展,建立SERS基底的规范标准,是推动SERS技术更好满足市场需求的必然要求。

对于固态SERS基片,由于缺乏相关的性能评价标准,市场上SERS基片的品质参差不齐,影响了测量结果的可信度和数据通用性,阻碍了SERS技术的应用发展。

因此,建立一套有效的SERS固相基片评价标准十分紧迫。

本标准提案内容的成果可以规范市场上SERS基片产品评价,促进固相SERS基片技术的推广和使用,满足食品安全、环境检测等领域的快速灵敏检测的需求。

本标准的成果将作为一个开始,引领SERS基片产品的规范化,帮助SERS基片产品逐渐打开食品安全、环境检测、生物制药等检测领域的广大市场。

另一方面,食品安全、环境检测、生物制药等领域也可以正确评价以及应用SERS基片产品,发挥其对高灵敏快速检测的长处,带来巨大的社会效益。

范围和主要技术内容

范围:[t3]本标准规定了SERS基片均匀性的拉曼成像测定方法。 主要内容:[t4]利用拉曼光谱的成像分析技术,在SERS基片表面获取若干不同位置的光谱信息,采用统计的方法得出这些位置增强能力的分布,推算此种基片在所选区域内的均匀性。同时给出不同质量基片对应的均匀性参考范围。