非标记表面增强拉曼光谱在DNA检测中的应用

表面增强拉曼光谱(SERS)是一种超灵敏的生化分析技术,已经被广泛运用于细胞、核酸、蛋白质等生物分子的检测,在生物医学领域表现出了巨大的应用潜力。近年来,将表面增强拉曼光谱技术应用于遗传物质DNA的精准检测,引起了人们广泛的关注。本文简要叙述了表面增强拉曼光谱技术的基本原理及其在DNA检测中的优势,主要介绍了非标记的DNA-SERS检测应用进展,其中包括本项目组的相关工作。研究表明,非标记DNA-SERS技术有望成为一种快速、准确的临床诊断方式。     

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。     

表面增强拉曼光谱在食源性致病菌检测中的应用

近年来,食源性致病菌污染引起的食源性疾病暴发事件频繁发生,它不但危及消费者健康和生命,而且对个人、单位和社会都造成不同程度的经济损失。如何快速灵敏地检测食源性致病菌已成为控制食品安全问题的关键。最常规最经典的检测方法如铺板培养法、生化检测等,操作过程较为繁琐,而且非常耗时,难以满足食源性疾病预防控制的需要。随着表面增强拉曼光谱技术的发展,已经建立了很多食源性致病菌检测新技术。我们对目前食源性致病菌的表面增强拉曼检测方法进行归纳和综述,旨在为致病菌检测的深入应用提供参考。     

表面增强拉曼光谱技术在肿瘤病理中的应用

表面增强拉曼散射（Surface-enhanced Raman Scattering,SERS）技术作为鉴定生物分子种类最有力的分析工具之一,具有灵敏度高、特异性强、稳定性好及检测条件温和等优点。目前,SERS技术在肿瘤病理领域的应用尚处于起步阶段,但已显现出良好的应用前景和发展空间。该文简要介绍了SERS的机理、特性及活性基底,并对SERS技术在肿瘤病理的研究进展、局限性及潜在应用价值方面做较为全面的综述。     

基于纳米信号标签的表面增强拉曼散射在病原菌检测中的应用

表面增强拉曼散射(surface-enhanced Ranan scattering,SERS)技术由于其灵敏度高、检测速度快、高特异性和无损等优点,在病原菌检测领域受到了广泛的关注.主要总结了近年来基于纳米信号标签的SERS方法在检测病原菌领域中的研究进展,并介绍了多功能SERS检测平台的构建及在病原菌检测中的应用....     

表面增强拉曼光谱技术在微生物鉴定中的应用进展

拉曼光谱自20世纪20年代被发现以来,经过近90年的发展,产生了许多分支。其中表面增强拉曼光谱是利用被测物质与粗糙金属表面的相互作用来提高拉曼光谱的信噪比,从而得到敏感度和精确度更高的图谱,可以将样品在不经过预处理的情况下对其进行快速检测。本文综述了表面增强拉曼光谱技术的原理、分类及鉴定特点,总结了该技术在食品、化学、医药、工业、病原等微生物学科的临床应用,进一步阐述了研究该技术的必要性和应用前景,旨在为从事该领域的科研人员提供参考依据。     

表面增强拉曼光谱技术在外泌体检测中的研究进展

外泌体是一种含有蛋白质、核酸和脂质等物质的小囊泡,与细胞间通信和肿瘤微环境的调节有关,因而成为一种新兴的无创早期癌症诊断标志物.目前用于外泌体分析的技术较复杂,并且耗时久、成本高.近年来,表面增强拉曼光谱(SERS)技术由于其灵敏度高、样品制备简单、快速无损等优点,在生物医学领域表现出了巨大的应用潜力.本文首先简要介绍...     

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。     

食道癌组织表面增强拉曼光谱研究

本研究采用以金纳米粒子为增强基底的表面增强拉曼光谱技术对31位食道癌患者的62例食道组织样本进行分析,其中包含31例肿瘤组织与31例正常组织.食道癌组织和正常组织表面增强拉曼光谱之间存在明显差异.利用主成分分析和线性判别分析算法对采集的组织表面增强拉曼光谱进行诊断研究.利用主成分分析-线性判别分析统计分析方法得到诊断灵敏度与特异性分别为90.3%与90.3%.为验证所构建的主成分分析-线性判别分析算法的有效性,利用受试样品的工作特征曲线方法,对所构建的算法的有效性进行评价.通过对组织表面增强拉曼光谱谱峰归属分析可知,癌组织中蛋白质结构可能发生变化,磷脂质的相对含量下降;而氨基化合物、组蛋白、苯基丙氨酸和酪氨酸的相对含量出现上升.研究表明,以金纳米粒子为增强基底的表面增强拉曼光谱技术结合主成分分析-线性判别分析统计分析方法能够准确区分食道癌患者肿瘤与正常组织.食道癌组织表面增强拉曼光谱技术有望成为一种食道癌的临床诊断与筛查工具.     

拉曼光谱技术在病原菌感染诊断中的应用进展

快速准确诊断感染性疾病病原体是遏制超级细菌传播和抗生素滥用的重要防线。目前,临床病原菌感染诊断十分依赖于培养手段,导致检测周期长达数日,不但影响了患者的及时诊治,还间接导致抗生素的滥用。拉曼光谱技术是一种无损、高灵敏的分子指纹图谱检测技术,近年来在生物学领域得到广泛应用,其具有的免培养、快速、高特异性、低成本等优点为病原菌感染的诊断提供了新方案。本文阐述了拉曼光谱技术的原理和特点,综述了其在病原菌鉴定和抗菌药物敏感性试验方面的应用进展。     

拉曼光谱技术在肿瘤检测中的应用

癌症是威胁人类健康和生命的严重疾病之一,早期诊断与及时治疗是提高癌症患者生存率的最有效途径。激光拉曼光谱技术作为一种非侵入性的检测技术,可以无损伤地提供丰富的分子结构特征和物质成分信息,从分子水平上反映癌变组织与正常组织之间的结构差异,从而可用于癌症的早期诊断。综述了激光拉曼光谱技术在皮肤癌、鼻咽癌、肺癌、胃癌、结肠癌、乳腺癌及前列腺癌诊断中的研究进展,并对拉曼光谱技术在癌症诊断中的发展方向和应用前景作了进一步的展望,为癌症的早期检测和诊断技术的应用研究提供参考依据。     

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...     

胆绿素的激光表面增强拉曼光谱研究

本文中 ,SERS被用来测定胆绿素 ,并对溶液中的 p H和 Na Cl浓度对谱图的影响进行了研究。测定下限可达 1 .2 8× 1 0 -7M,且摄谱时间只需 1 5分钟。另外 ,讨论了胆绿素在银胶表面的吸附状态及质子化状态。研究表明胆绿素在银胶表面是呈近乎平面的环状结构吸附 ,其内酰胺环 A上氧原子和吡咯环上的氮原子可能发生了质子化。     

家蚕病毒的表面增强拉曼光谱研究

得到并分析了家蚕核型多角体病毒（ＢｏｍｂｙｘｍｏｒｉＮｏｃｌｅａｒＰｏｌｙｈｅｄｒｏｓｉｓＶｉｒｕｓ缩写为ＢｍＮＰＶ）和质型多角体病毒（ＢｏｍｂｙｘｍｏｒｉｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃＰｏｌｙｈｅｄｒｏｓｉｓＶｉｒｕｓ缩写为ＢｍＣＰＶ）包涵体（即核型多角体ＢｍＮＰＢ和质型多角体ＢｍＣＰＢ）在银胶溶液中的表面增强拉曼散射（ＳＥＲＳ）光谱。ＢｍＮＰＢ和ＢｍＣＰＢ通过氨基酸残基侧链的Ｓ原子、ＣＯＯ－（ＣＯＯＨ）和ＮＨ２（ＮＨ）基团以及蛋白质分子的Ｎ－末端与银表面相作用。Ｔｒｐ残基金部或大部处于疏水环境中。ＢｍＮＰＢ中蛋氨酸残基侧链的Ｓ－ＣＨ２和ＣＨ２－ＣＨ２链分别为扭曲和扭曲式构型。ＢｍＣＰＢ中的Ｓ－ＣＨ２和ＣＨ２－ＣＨ２链则分别属于反式和扭曲构型;Ｃ－Ｃ－Ｓ－Ｓ－Ｃ－Ｃ链为反式－扭曲－反式结构。     

聚赖氨酸溴化氢结合物的表面增强拉曼光谱

银溶胶对聚赖氨酸溴化氢结合物(PLys—HBr)表现出极大表面增强拉曼(SER)效应。同PLyS—HBr的普通拉曼光谱相比,表面增强因子提高达6个数量级。实验表明,NH_3~+基是银表面增强效应的强活性基团。但是在相同条件下,聚谷氨酸钠(PGA—Na)在银溶胶中不能获得SER光谱,这可能是由于空间障碍或者COO~-基的活性不如NH_3~+基。     

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。     

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。     

菜籽油中乐果农药残留表面增强拉曼光谱研究

本文以内壁吸附银纳米粒子的毛细玻璃管作为活性基底,以市售的乐果农药作为试验样品,用表面增强拉曼光谱技术在中性和酸性条件下对菜籽油中乐果农药残留进行检测。在中性条件下只能检测乐果农药浓度到200 mg/kg,而在酸性条件下可以检测乐果农药浓度到0. 1 mg/kg,已接近食品中最大农药残留量0. 05 mg/kg的国家安全标准。试验结果表明,在酸性条件下表面增强拉曼光谱可以作为检测菜籽油中乐果农药残留的一种有效方法。     

胆红素氧化反应的激光表面增强拉曼光谱研究

本文报道了胆红素和胆绿素,以及氧化胆红素的ＳＥＲＳ谱图。通过对其谱图的分析发现,氧化胆红素ＳＥＲＳ谱与胆绿素ＳＥＥＳ谱极其相近。表明胆红素在碱性环境中可被氧化成胆绿素。另外,通过对比胆红素和胆绿素的ＳＥＲＳＳ谱,发现在银胶界面它们的吸附构象不同。     

拉曼光谱技术在微生物学中的应用

拉曼光谱具有快速、灵敏、无损、实时监测等显著特点,在微生物学领域得到广泛应用。分别介绍共焦显微拉曼光谱、共振拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、拉曼成像、相干反斯托克斯拉曼光谱、激光镊子拉曼光谱和Raman-FISH的原理和特点,并重点总结和分析不同拉曼光谱技术在微生物的结构、化学组成,以及代谢过程等相关研究中的应用优势。合理利用这些技术在基础微生物、发酵微生物和微生物诊断等方面具有潜在的应用价值。