微流控SERS芯片及其生物传感应用

由于微流控芯片具有优异的集成性和灵活的可操作性,基于芯片上的检测方法被大量开发,发展十分迅速。其中,表面增强拉曼光谱(SERS)凭借其超高的灵敏度、独一无二的指纹谱和窄峰宽等特点成为一种广泛采用的检测手段。SERS微流控芯片集SERS检测技术与微流控芯片的优势于一体,一方面为SERS检测方法的重复性和可靠性提供了一个高效平台,另一方面推动了微流控芯片的功能拓展,在生物分子探测、细胞捕获乃至组织模拟等领域具有广阔的应用前景。本文在简要介绍SERS的原理及其生物传感应用的基础上,重点概述了SERS微流控芯片的构建及其在生物传感及检测中的应用,最后探讨了该研究方向存在的问题及发展方向。

“金属-有机物-金属”三明治型表面增强拉曼散射探针的制备及在免疫检测中的应用

制备了二氧化硅包裹的具有"金属-有机物-金属"三明治结构的表面增强拉曼散射(SERS)光学免疫检测探针,研究了探针的形貌、结构、组分等多种因素对其SERS特性的影响,探索出具有较好SERS活性的制备参数。之后利用探针上集成的SERS信号,采用三明治免疫法,实现了激酶抑制因子(p21)和人体抑癌基因(p53)两种疾病因子的高特异性检测。

基于功能化水凝胶的肿瘤源性外泌体高灵敏检测

提出一种外泌体检测新方法,通过将表面增强拉曼散射(SERS)纳米探针固定在核酸适体(DNA)功能化水凝胶中,实现对肿瘤源性外泌体的高灵敏度光学检测。SERS纳米探针被用于识别肿瘤源性外泌体并产生指纹光学信号。SERS活性DNA功能化水凝胶(简称“SD水凝胶”)作为传感器,不仅提供了用于生物识别的三维反应位点,而且可放大SERS纳米探针的光学信号。选择性地与靶外泌体结合后,SERS纳米探针脱离SD水凝胶,导致SERS信号减弱,从而实现光学检测。通过SERS信号变化,SD水凝胶可以定量、灵敏地检测肿瘤源性外泌体,浓度检测限(LOD)约为22μL^(-1)。该SD水凝胶将为临床癌症诊断提供一种新的技术手段。

聚合物电解质包裹金核银壳纳米棒制备双模式光学细胞成像探针

报道了一种新型的荧光及表面增强拉曼散射(SERS)双模式光学成像探针.该探针以金核银壳纳米棒为SERS增强基底,其表面标记拉曼分子产生SERS信号.随后通过层层吸附的方法在标记了拉曼分子的金核银壳纳米棒表面包裹聚合物电解质.最后在聚合物电解质层上连接异硫氰酸荧光素产生荧光信号.将探针置入HeLa细胞,实现了荧光、SERS双模式成像.该探针具有以下优点:(1)能产生荧光、SERS两种信号,实现双模式光学成像;(2)金核银壳纳米棒具有优异的SERS增强能力,使得探针进入活细胞后仍能提供高信噪比的SERS信号;(3)聚合物电解质在形成隔离层避免荧光信号被金属淬灭的同时,提高了探针的生物兼容性.这种双模式光学成像探针在药物输运和肿瘤靶向等研究中具有重大的应用前景.