可刻蚀的SERS纳米探针用于精确检测活细胞内pH及H2O2

论文摘要

细胞内微环境的检测对于深入了解细胞内各种生理和病理过程至关重要。作为一种超灵敏和无损性的光谱技术,表面增强拉曼光谱（SERS）已被广泛应用于活细胞成像/检测。然而,传统的SERS探针无法明确区分细胞膜外结合的纳米粒子（NPs）与细胞内的纳米粒子,因此无法获得准确的细胞内信息。这里,我们设计了一种可刻蚀的SERS纳米探针,该探针能够有效地去除活细胞外的干扰SERS信号,实现精确检测活细胞内微环境。我们使用Au@Ag核壳结构纳米粒子作为SERS基底,并且通过一种无毒的氰基铁酸盐—硫代硫酸盐溶液来溶解银壳,细胞膜的选择透过性保护了细胞内的纳米粒子不被刻蚀。我们分别使用4-巯基吡啶（4-MPy）和4-巯基苯硼酸酯（4-MPBE）作为探针分子来检测细胞内pH及过氧化氢（H2O2）。所制备的pH SERS纳米探针具有灵敏的pH响应（pH 4.6—8.4）及较好的稳定性,H2O2SERS纳米探针可以定量检测细胞内H2O2,且二者均具有较高的SERS活性以及较低的细胞毒性。将上述pH/H2O2 SERS纳米探针与细胞共培养,并随后进行较短（5 min）的刻蚀步骤后,可以快速溶解黏附在细胞膜外及培养皿上的纳米粒子,从而消除细胞外的干扰SERS信号,仅留下细胞内的SERS纳米探针用于检测成像,实现了精确地检测活细胞内pH和H2O2。该SERS纳米探针可以通过其他探针分子修饰来准确检测活细胞内不同的信号分子（如NO、H2S等）,同样有望进一步应用于组织、器官和活体的精确SERS成像。

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文章来源

类型: 国内会议

作者: 白璐,王晓杰,张开富,谭小月,张裕英,谢微

关键词: 表面增强拉曼光谱,纳米探针,活细胞,检测

来源: 第二十届全国光散射学术会议（CNCLS 20） 2019-11-03

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,医药卫生科技

专业: 生物学,化学,生物医学工程

单位: 先进能源材料化学教育部重点实验室南开大学化学学院南开大学医学院

分类号: O657.37;R318

DOI: 10.26914/c.cnkihy.2019.001759

页码: 277

总页数: 1

文件大小: 794k

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标签：表面增强拉曼光谱论文;  纳米探针论文;  活细胞论文;  检测论文;