药物对基于SERS技术的尿液中PDGF-BB检测影响研究

本文旨在研究基于表面增强拉曼光谱(SERS)技术检测尿液中血小板衍生生长因子(PDGF-BB)从而对冠状动脉堵塞程度进行快速无损诊断的方法是否同样适用于长期服用药物(阿司匹林、瑞舒伐他汀或硫酸氢氯吡格雷)的冠心病患者或行经皮冠状动脉介入手术(PCI术)后病人的冠状动脉堵塞程度检测。首先基于该方法对13例长期服用药物(阿司匹林、瑞舒伐他汀或硫酸氢氯吡格雷)的冠心病患者和13例行PCI术后病人的尿液样本进行检测,发现其SERS光谱中均无PDGF-BB位于1 509 cm^-1的拉曼特征峰。然后进一步分析PDGFBB水溶液与三种药物的SERS光谱,也均未发现1 509 cm^-1的拉曼特征峰。结果表明,这三种药物均对PDGFBB的SERS信号产生了影响,可见该方法并不适用于长期服用药物的冠心病患者或行PCI病人术后的冠状动脉堵塞程度的检测。     

尿液表面增强拉曼光谱的初步研究

利用紫外与可见分光光度计测量银溶胶与尿液的吸收谱,采用拉曼光谱测量系统检测并研究分析了尿液加入银胶前后的拉曼光谱.基于表面增强技术,尿液的拉曼光谱信号得到显著增强,尿液中微弱的尿酸SERS信号被成功检测.文中对尿液的拉曼峰进行了谱峰归属,并分析了晨尿与夜尿的SERS谱.对晨尿的检测具有更高的可信度和信噪比.研究结果表明...     

基于SERS技术结合多变量统计分析胃癌患者血浆拉曼光谱

利用人体血浆的表面增强拉曼光谱（SERS）并结合多变量统计方法对胃癌的无损诊断分析进行了研究．检测了32例胃癌患者与33例正常健康人血浆SERS光谱,利用主成分分析（Pea）并结合线性判别分析（LDA）建立SERS光谱诊断多元统计算法模型．为验证所构建的PCA—LDA算法的有效性,将利用受试样品的工作特征（ROC）曲线方法对所构建的算法有效性进行评价．胃癌患者与正常健康入血浆SERS光谱之间的差别明显,且实验存在较好的重现性,利用PCA．LDA统计分析方法得到诊断特异性与灵敏度分别为91％与79．5％．通过SERS谱峰归属分析表明,癌症患者血浆与正常人血浆在生化成分上存在一定的差异．与正常健康人相比,胃癌患者血浆中的核酸、胶原、磷脂以及苯丙氨酸成分偏高,而氨基酸与糖类成分相对偏低．研究表明,血浆SERS光谱技术结合PCA．LDA统计分析能够很好地区分正常健康人与胃癌患者血浆．血浆表面增强拉曼光谱技术有望发展为一种无损探测与筛查胃癌的临床诊断工具．     

银胶浓度对电穿孔获取细胞内表面增强拉曼光谱的影响

探究了银胶浓度对于电穿孔导入银纳米粒子获取细胞内表面增强拉曼光谱(SERS)的影响.对6组含有不同浓度银胶的鼻咽癌细胞C666进行电穿孔,测量电穿孔后活细胞内表面增强拉曼光谱.以测得的SERS信号、光谱强度积分值和谱线重复性为指标,研究银胶浓度对电穿孔获取细胞内SERS的影响,对电穿孔后活性C666细胞内SERS平均光谱进行初步谱峰归属.在脉冲电场强度875 V/cm,脉冲持续时间1 ms,电脉冲2次的条件下,每500μl电击缓冲液中含有50μl银胶时测得的细胞内SERS光谱信噪比高,且光谱具有较好的重复性.结果说明,正确选择银胶浓度可以提高电穿孔-SERS效果,获取高质量的活细胞内SERS信号.此研究有助于扩展表面增强拉曼光谱的应用,包括实时检测分析活细胞内生化成分及分布,实时监测细胞生化变化过程等.     

胃癌血清的表面增强拉曼光谱研究

表面增强拉曼光谱技术在癌症诊断领域已经有了广泛的研究和应用,本文利用金纳米溶胶为增强基底,采用便携式近红外拉曼光谱系统,对89例胃癌患者及正常人血清样本进行了SERS光谱探测。结果表明,血清的特征峰主要归属于氨基酸,其次是核酸、糖类及脂类。相比于正常人血清SERS光谱,胃癌血清中归属于核酸的特征峰强度都较高,大部分归属于蛋白质的特征峰强度较低,与医学研究结论相符。说明SERS技术可以有效地反映胃癌患者和正常人血清的差异,为后期SERS技术快速诊断胃癌提供了实验基础。     

SERS观察在Pd OECC薄膜中β-胡萝卜素的基频和高阶拉曼模

利用有极高检测灵敏度的表面增强拉曼散射(SERS)技术,对吸附在银镜表面上的浓度较低的纯化的放氧核心复合物(Pd OECC)薄层进行了频移在250～3 100 cm-1范围内的拉曼光谱测量,除得到β-胡萝卜素分子的基频拉曼振动模外,在高频端还得到了许多弱峰.根据泛音和组合谱带选择定则分析,这些振动模式来自β-胡萝卜素分子的高阶拉曼光谱.还进行了Pd OECC在强光破坏前后的SERS光谱研究.在强光照射下,β-胡萝卜素分子的SERS光谱的散射强度明显降低,且线宽增加,说明强光照射不但改变了β-胡萝卜素的构象,而且也改变了β-胡萝卜素分子所处的微环境.其结果与强光照射前后吸收光谱的变化一致.另外,没有观察到Pd OECC薄层与银镜相互作用的其他新振动峰或Pd OECC中其他振动峰峰型的变化,可见Pd OECC在银镜表面保持原来的状态.这证明SERS技术在光合作用光破坏机理研究中的可行性.     

表面增强拉曼散射技术无标记检测乳腺癌细胞来源外泌体

外泌体含有释放细胞的特异性物质,反映了释放细胞的组成成分,成为液体活检的重要物质。为了鉴别正常乳腺上皮细胞和乳腺癌细胞来源的外泌体,本研究采用表面增强拉曼(SERS)技术检测乳腺癌细胞MCF-7和人正常乳腺上皮细胞MCF-10A来源的外泌体,并且对比两种细胞外泌体的SERS光谱,筛选出相应的特征拉曼光谱。结果发现在800~1800 cm-1区域内,相对MCF-10A细胞,MCF-7来源的外泌体中归属于核酸的拉曼峰相对强度明显增高,且部分脂类峰强有所降低或部分特征峰消失,同时发现MCF-7还表现出其自己独特的拉曼谱型。此结果表明SERS技术可高灵敏度检测不同细胞来源的外泌体细微分子变化,可区分肿瘤细胞来源的外泌体与正常细胞来源的外泌体。SERS技术可作为癌症的早期检测和诊断的一种快速、无标记和无损的方法。     

体外联合使用指纹区及高波数区拉曼光谱诊断胃癌

目的:研究正常胃粘膜和胃癌组织在拉曼光谱指纹区(800-1 800 cm-1)和高波数区(2 800-3 000 cm-1)的光谱特征,并将其联合使用建立胃癌诊断模型。方法:收集38例正常胃粘膜和37例胃癌组织活检标本,采用785 nm激发光拉曼光谱仪进行拉曼光谱采集。比较正常胃粘膜和胃癌组织在指纹区和高波数区的拉曼光谱异同,使用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)结合留一法交叉验证建立诊断模型。结果:1)胃癌组织在853 cm~(-1),879cm~(-1),1 003 cm~(-1),1 047 cm~(-1),1 173 cm-1,1 304 cm~(-1),1 319 cm~(-1),1 338 cm~(-1),1 374 cm-1、2 932 cm-1谱峰处与正常胃粘膜的拉曼峰强度差异有统计学意义(P0.05)2)将拉曼光谱指纹区和高波数区联合,利用PLS-DA建立胃癌诊断模型的敏感性为94.59%(35/37),特异性为86.84(33/38),正确率为90.6%(68/75)。结论:正常胃粘膜和胃癌组织在拉曼光谱指纹区和高波数区均有显著差异,将上述两区联合使用建立模型诊断胃癌能取得良好的诊断效果。     

有序金纳米柱SERS基底制备及苏丹Ⅱ的拉曼光谱

苏丹Ⅰ～Ⅳ是色泽鲜艳的化学物质,被非法用于食品添加剂,损害人们身体健康。表面增强拉曼光谱(SERS)借助金属纳米结构的表面等离激元共振(SPR)效应,具有很高的检测灵敏度,可用于苏丹分子的快速检测。本文中,笔者制备了有序金纳米柱二维阵列结构,作为SERS基底,用于苏丹Ⅱ的SERS检测。为了更好地理解金纳米柱阵列结构对苏丹Ⅱ的SERS增强效应,结合有限元方法计算,分析了金纳米阵列结构与SPR效应的关系,并结合密度泛函理论(DFT)计算分析了SERS光谱与分子结构的关系。这有利于进一步提高SERS检测灵敏度。结果表明,对于苏丹Ⅱ的SERS检测,最低浓度为0. 05 mmol/L,DFT计算确定苏丹Ⅱ的结构为trans-NH异构体。     

家兔晶状体拉曼光谱空间分布研究

晶状体透明性的维持与其蛋白的结构成分极为密切,因此研究晶状体内的蛋白空间分布变化有重要意义.由实验中得到的450 cm~(-1)～2 000 cm~(-1)范围内健康家兔晶状体拉曼光谱,计算了家兔晶状体蛋白中三条氨基酸侧链和两条蛋白质主链拉曼谱峰沿赤道部和视轴部的光谱强度,根据实验结果讨论了这五条拉曼光谱在家兔晶状体中的空间分布特性.     

利用表面增强拉曼光谱技术分析温度及pH值对H1N1亚型流感病毒增殖的影响

表面增强拉曼光谱(SERS)是一种基于纳米颗粒的拉曼光谱,可以高灵敏度地检测流感病毒等重要病原微生物,鉴定不同毒株间的差异。为了建立一种快速检测流感病毒SERS的方法,本实验利用SERS技术对流感病毒H1N1亚型不同毒株在不同温度和pH值的条件下进行了病毒毒价强弱的检测,将流感病毒样品与金纳米颗粒混合静置后用拉曼共聚焦显微镜进行激光扫描。结果显示在pH为7.2、温度为37℃的条件下3个H1N1亚型的毒株SERS检测结果显示均出现至少1个大于(或等于)3 000的峰值,该状态下病毒毒价最强,最适合病毒生长。另外,细胞生物学方法与SERS技术结果一致,检测中均表现出较好的稳定性和准确性。     

卵巢癌患者血清的拉曼光谱研究初探

目的:探究拉曼光谱技术应用于卵巢癌研究的可能性。方法:收集卵巢癌患者血清及健康人血清各20例,用激光共聚焦显微拉曼光谱仪进行检测。结果:两组血清的平均拉曼光谱形态和谱峰基本相似,但在约1010、1158、1283、1520、1646、2307和2661cm-17个拉曼频移附近,卵巢癌患者血清的拉曼光谱谱峰强度明显低于健康对照组,而在其余大部分波段,卵巢癌患者血清的拉曼光谱强度均高于健康对照组。结论:拉曼光谱技术可以初步区分卵巢癌及健康人血清,值得进一步研究和探讨其临床应用价值。     

基于光谱技术的产前检测方法研究进展

优生优育是我们重要的国策。自二胎政策颁布以来,高龄产妇数量呈现明显上升的趋势,先天性畸形儿的发生几率变大。传统的产前检测方法存在较高流产风险、灵敏度低、耗时等问题,探寻一种无损快捷、经济灵敏的产前检测方法至关重要。本文首先介绍了常见的胎儿出生缺陷及当前临床常见的产前检测方法的优缺点,重点综述了光谱技术的特点及其在产前检测中的应用。其中包括光谱核型、实时荧光定量PCR、SNP等位基因位点分析等利用荧光光谱分析方法和拉曼光谱在产前检测中的应用情况。特别阐述了表面增强拉曼光谱SERS在生物检测中的优势,最后总结并展望了SERS光谱在产前检测的应用。     

表面增强拉曼光谱在DNA检测中的应用

随着光学技术的发展,表面增强拉曼光谱(SERS)作为一种新兴的技术被逐渐应用于生物医学领域。SERS波谱作为一种振动波谱,能够反应被测物质的内部信息,具有指纹识别特征;具备高灵敏度、高效能的特点,且能实现复合样本的同时测定;带标记的SERS技术能进一步提高SERS检测的特异性。目前SERS技术已被广泛用于体内外DNA、蛋白分子的检测,为生物分子的分析检测提供了一种崭新、高效的手段。     

二氧化硅与脂质体相互作用的激光拉曼光谱研究

脂质体在SiO_2作用下1127cm~(-1)与1093cm~(-1)强度比和2883cm~(-1)与2847cm~(-1)强度比均降低,715cm~(-1)谱带强度也降低.并且频率有2—3cm~(-1)的位移,峰形变宽.表明磷脂以其极性头部与SiO_2结合,形成稳定的复合体.磷脂头部的作用和脂质体的变形引起烃链构象变化.TiO_2不引起拉曼光谱的变化,与脂质体的作用甚微.     

NIR-SERS技术结合统计分析结直肠癌氧合血红蛋白

基于一种新型、高效近红外表面增强拉曼散射(NIR-SERS)基底,检测了20例健康人和16例结直肠癌患者氧合血红蛋白NIR-SERS光谱。对比发现,结直肠癌患者和健康人氧合血红蛋白NIR-SERS光谱之间存在明显差异。通过谱峰归属分析,发现结直肠癌患者氧合血红蛋白中吡咯环和乙烯基团的振动模式、数量和构象发生了一定的变化,尤其是吡咯环的对称呼吸振动和乙烯集团的反对称伸缩振动模式的数量比健康人要少很多,这些变化很可能是结直肠癌患者组织出现变异以及体内杂乱的新陈代谢引起。利用统计分析方法诊断结直肠癌的特异性与灵敏度分别为85.0%和93.8%,为验证利用统计方法的可靠性,使用受试样品的工作特征曲线方法进行评价。研究表明NIR-SERS光谱技术结合统计分析方法有望发展成为一种新型的结直肠癌临床诊断工具。     

鼻咽癌细胞组织与血液的SERS光谱研究进展

基于表面增强拉曼光谱(SERS)技术对于人体细胞组织与血液的检测和研究,SERS光谱技术能够发现正常组织与病变组织的差异性,为医学临床上实现癌症的早期诊断提供了科学依据。由于鼻咽癌不具有明显的病变特征、病灶的位置难以通过常规医学手段检测。因此利用SERS光谱技术,应用于鼻咽癌细胞组织与血液的研究,可提高鼻咽癌患者的生存率。对鼻咽癌细胞组织与血液SERS光谱分析和诊断的探索研究,有助于SERS光谱技术发展成为一种在生物医学领域中的分析检测手段,在医学临床诊断上具有潜在的应用前景。     

SERS标记方法在生化分析中的应用

表面增强拉曼散射(SERS)标记方法结合现代生物标记方法与SERS光谱技术,使吸附到金或银等贵金属表面的标记分子的拉曼信号显著增强,并将其作为标记示踪信号,具有生物兼容性好、灵敏度高、分子特征性强和快速简便等优点,已成为新颖的标记示踪技术的研究热点之一。本文综述近年来SERS标记技术应用于基因分析、蛋白质检测、微生物检测、肿瘤靶向和小分子物质的最新进展,着重介绍蛋白质和小分子物质的检测,并展望了今后的发展方向。     

饮用水中硫化物的表面增强拉曼光谱检测方法

基于表面增强拉曼光谱(SERS)技术,建立了一种对饮用水中硫化物快速筛查的方法。以自制纳米/胶体金为表面增强基底,并利用紫外-可见吸收光谱法和透射电镜(TEM)对该基底进行表征。待检样本经简单前处理,其中所含性质活泼的硫化物能与N,N-二乙基对苯二胺(DPD)反应生成亚甲基蓝类化合物,该化合物经衍生后,在低功率(100 m W)和短积分时间(500 ms)条件下直接测试其拉曼光谱,并通过与硫化物衍生物的标准拉曼图谱比对进行定性分析。硫化物衍生物的SERS化学信号大约在453 cm-1和458 cm-1两处,分别对应于亚甲基蓝化合物中C—N—C的不同振动模式。本方法能够准确筛查饮用水中硫化物,整个测试过程少于10 min,检测限为0. 02mg/L,能够满足国家标准的限量要求。该方法简单、快速,结果准确,可以作为一种高灵敏的快速筛查手段。     

毛姜花油细胞原位拉曼光谱研究

为避免复杂的样品的制备及提取过程,最大限度避免精油活性成分变化,常温下,用拉曼光谱原位分析毛姜花油细胞中精油。样品切片后置于共聚焦显微拉曼光谱仪下,用10倍物镜可观察到油细胞。油细胞精油的拉曼光谱与1,8-桉油精拉曼光谱非常相似。以毛姜花油细胞/1,8-桉油精的拉曼峰为序,较强峰出现在2928/2 921、647/652 cm~(-1),次强峰出现在540/545、808/813、915/920、926/930、1 012/1 016、1 075/1 080、1 270/1273、1 427/1 432 cm~(-1)。在油细胞中出现的强峰、次强峰与1,8-桉油精的拉曼峰一致,说明毛姜花油细胞中油的主要成分为1,8-桉油精。毛姜花油细胞的25条拉曼峰都与1,8-桉油精的拉曼峰有很好的对应关系。