基于金纳米杆/PMMA基底SERS特性的高灵敏肿瘤标志物无标记检测

论文摘要

高品质贵金属纳米结构基底的制备是应用表面增强拉曼散射（SERS）技术进行高灵敏生物检测的关键。采用改进的Langmuir-Blodgett方法,通过在金纳米杆（Au NRs）溶胶注入乙醇,使得Au NRs迁移至溶胶与甲苯的交界面,并用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）固定交界面处的Au NRs,形成大面积分布、均匀致密排列的二维畴状Au NRs/PMMA纳米结构薄膜基底。然后,采用等离子体清洗技术处理制备的基底,使得金纳米杆（Au NRs）的表面裸露,以增强基底的SERS特性。实验表明, Au NRs/PMMA基底具有优良的SERS特性,在785 nm波长的激光照射下,增强因子可以达到5.49×106。此外,利用制备的Au NRs/PMMA基底,开展前列腺癌症肿瘤标志物——前列腺特异性抗原（PSA）的高灵敏无标记定量检测研究。在PSA的无标记检测过程中,首先对PSA标准溶液和新生牛血清进行SERS光谱的直接检测,得到PSA分别位于823, 1 080, 1 385, 1 586和1 640 cm-1处的主要的拉曼特征峰;其次,通过对PSA标准溶液、临床男性血清样本及女性血清样本的SERS光谱进行测量和分析,筛选出在PSA的SERS光谱中与血清中PSA含量相关的拉曼特征峰,它们是分别位于649, 680以及1 640 cm-1处的拉曼特征峰。进一步,通过对与PSA同属糖蛋白的肿瘤标志物甲胎蛋白（AFP）以及与PSA同源的人腺体激肽释放酶2（hK2）进行SERS光谱检测和分析,发现位于1 640 cm-1处的拉曼特征峰对于PSA具有高的特异性,将其作为临床血清样本中PSA无标记定量检测的具有特异性的拉曼特征峰,并以此为依据,对不同PSA浓度的标准溶液进行检测,得到位于1 640 cm-1处的拉曼特征峰强度与PSA样本溶液中PSA的浓度相关的剂量-响应曲线。最后,开展临床血清样本的应用检测。结果表明,基于Au NRs/PMMA基底的SERS检测结果与化学发光免疫分析（CLIA）方法的检测结果一致,且具有比CLIA更高的检测灵敏度,最低检测极限为0.06 ng·mL-1,且无标记检测范围为0.1 mg·mL-1～0.1 ng·mL-1。因此,基于Au NRs/PMMA SERS基底的高灵敏肿瘤标志物无标记检测具有重要应用前景。

论文目录

• 引 言
• 1 实验部分
•   1.1 仪器与试剂
•   1.2 材料制备
•     1.2.1 金纳米杆的制备
•     1.2.2 Au NRs/PMMA基底的制备
•   1.3 光谱测量
•   1.4 PSA的SERS光谱检测
• 2 结果与讨论
•   2.1 Au NRs 和Au NRs/PMMA基底表征
•   2.2 基于SERS的肿瘤标志物无标记检测方案
•     2.2.1 Au NRs/PMMA基底的功能分析
•     2.2.2 肿瘤标志物无标记检测方案的设计
•     2.2.3 标准剂量响应曲线
•   2.3 临床血清样本的检测
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 佟丽莹,洑颢,彭乐,李庆宁,石清华,周骏

关键词: 表面增强拉曼散射,金纳米杆,前列腺特异性抗原,无标记检测

来源: 光谱学与光谱分析 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,医药卫生科技

专业: 化学,肿瘤学

单位: 宁波大学理学院微电子科学与工程系,宁波大学医学院生物化学与分子生物学系,宁波大学医学院附属医院

基金: 国家自然科学基金项目(61320106014,61675104),宁波大学王宽诚幸福基金项目资助

分类号: R730.4;O657.37

页码: 784-790

总页数: 7

文件大小: 1079K

下载量: 155