我国法定的化妆品内汞自然残留浓度为百万分之一（1ppm），阳明交大生医光电所成功以磁等离子体奈米粒子（magneto-plasmonic nanoparticles）结合激光光，利用表面增强拉曼散射 surface-enhanced Raman scattering（SERS），将测量的极限达到百亿分之二（0.2ppb），未来这项技术有机会替重金属检测带来更便利的方法。
食品药物管理署规定化妆品除自然残留外禁止添加重金属汞，但因为汞可以抑制皮肤中酪胺酸酶的活性，减少黑色素生成，仍有不肖业者添加汞，所以化妆美白产品的重金属含量一直是检验重心，但这类重金属检验多数得在实验室，利用质谱仪等庞大仪器才能完成。
利用光线射入物体之后，散射的波长与原先射入的波长会随着物体材料有所不同，称为“拉曼光谱”（Raman Spectroscopy）的原理 ，一直认为有分析材料的潜力，但因为散射讯号小，且常受物体本身照光后反射干扰，以致讯号难解析。
为克服难题，使理论可实际应用，常见方法是将样品覆盖金属基材，也就是表面增强拉曼散射效应的基材（Surface-Enhanced Raman Scattering Substrate）。阳明交大生医光电所教授薛特与陈姿颖、Akash Gupta，自制氧化铁奈米颗粒并涂上一层金属银，并以磁铁让氧化铁奈米粒子聚集，成功产生热点效应使拉曼光谱的讯号增强，克服拉曼光谱散射后讯号太小的难题。
▲ 阳明交大生医光电所教授薛特。
这项以激光光结合奈米颗粒，透过表面增强拉曼光谱的技术，经过研究团队实际测量市售美白化妆品的汞自然残留量，可以侦测达到百亿分之二（0.2 ppb）的汞离子浓度的极限，远较台湾现行规定的百万分之一（1 ppm）自然残留剂量更低，显示这项技术不仅侦测更为灵敏，并有应用检测的潜力。
薛特表示，化妆品如果含有重金属，经由皮肤长期微量吸收可能中毒，现今重金属检测方法虽然准确，但需要大量样品及专业技术人员在实验室操作，利用拉曼光谱来检测物质的流程简单且快速，只要是光线可以照射的物质都可以检测，包含固体、液体、气体等。
多数科学家投入研发表面增强拉曼散射的奈米基材研究，期望让这理论能投入产业应用。这次阳明交大成功以银涂层包裹氧化铁的方式，找到一种奈米颗粒能放大拉曼讯号，并实际用于检测化妆品，如何稳定调控金属奈米颗粒的结构，创造可重复使用的基材是未来商品化的挑战。这项研究发表于 2021 年《Sensors and Actuators B: Chemical》第 337 期，为光电感测技术的重要刊物。
（图片来源：阳明交大）
