Die Technologie der oberflächenverstärkten Raman-Streuung (Surface enhanced Raman scattering, SERS) ist eine Spektralanalysemethode mit hoher Empfindlichkeit, hoher Selektivität und Nicht-Destruktivität, die effektiv das Problem des schwachen Raman-Streuungs-Signals löst. Nach jahrzehntelanger Entwicklung hat die SERS-Biosensortechnologie bedeutende Fortschritte bei der Aufklärung der Verstärkungsmechanismen, der Entwicklung verstärkender Materialien, der Herstellung hochleistungsfähiger Substrate sowie der Entwicklung neuer SERS-Erkennungstechniken und -geräte erzielt. Dennoch sind das Design und die Herstellung von Hochleistungs-SERS-Substraten sowie die Entwicklung neuer Erkennungstechnologien weiterhin Schlüsselprobleme für die quantitative Biosensorik und die Identifizierung komplexer Substanzen. Whispering-Gallery-Mode (WGM) optische Mikrokavitäten sind wichtige technische Mittel zur Verstärkung der Wechselwirkung von Licht mit Materie. In Kombination mit SERS-Technologie können die synergistischen Vorteile von WGM- und SERS-Effekten voll ausgeschöpft werden, um eine doppelte Verstärkung des Raman-Streuungs-Signals zu erreichen. Dieser Artikel erläutert die Verstärkungsprinzipien von SERS aus den Aspekten der elektromagnetischen Verstärkung, der chemischen Verstärkung und der synergistischen Verstärkung, analysiert hauptsächlich die SERS-Verstärkungsmechanismen in Halbleiter- und Metall-Halbleiter-Verbundsystemen anhand von Zinkoxid (ZnO) und untersucht die synergistische Wirkung in optischen Resonatorsystemen sowie eine Übersicht über die neuesten Forschungsfortschritte im Bereich des SERS-Biosensorings mit WGM-Mikrokavitäten.

oberflächenverstärkte Raman-Streuung;biosensorik;Whispering-Gallery-Mode-Mikrokavitäten