饮料中合成色素赤藓红的快速检测

食品加工过程中添加的人工合成色素不仅不能提供营养物质,而且某些合成色素会危害人体健康,诱发中毒甚至癌症。赤藓红即是人工合成色素中的一种,常用于食品加工制品和饮料中,部分厂家为了改变产品外观,吸引消费者购买,滥用赤藓红色素。基于表面增强拉曼光谱(SERS)方法和便携式拉曼光谱仪,提出了一种赤藓红的现场快速筛查方法。该方法只需对疑似含有赤藓红的饮料进行简单的前处理,即可进行SERS检测。前处理和测试的总时长不超过15 min,检出限在0. 5 mg/kg水平,有效满足现场快速检测的需要。     

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。     

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.     

疏水性SERS基底检测应用研究进展

本文简要介绍了表面增强拉曼散射(SERS)的拉曼信号增强原理,常规SERS增强基底的研究应用进展;同时介绍了疏水性基底的定义及优势,并重点综述了疏水性SERS基底的分类及研究应用的进展;最后展望了疏水性SERS基底的研究方向和发展趋势。疏水性SERS基底的发展将有望为今后开展面向超低浓度的生化物质检测以及基于人体体液的疾病的灵敏、客观检测诊断提供新方法和新思路。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

基于固态基底的SERS免疫检测新方法研究

目的:通过引入新型表面增强拉曼散射(SERS)检测探针(Au-DTNB-Tyr NPs)和金标银染技术,建立基于固态硅片基底的SERS免疫检测新技术。方法:羊抗人IgM-HRP作为检测抗体,在硅片基底上检测不同浓度的人IgM,HRP催化SERS检测探针沉积,利用金标银染技术增强SERS信号。结果:所建立的SERS免疫检测新方法检测人IgM的检测限为10 pg/mL,且SERS信号强度与人IgM浓度具有良好的线性关系(R2=0.993)。结论:基于硅片基底的SERS免疫检测新技术可高灵敏地定量检测人IgM,为实现固态硅片基底对多种抗原的高通量集成化检测奠定了基础。     

基于毛丹状Au@Ag合金纳米结构的活性细菌表面增强拉曼散射传感

为实现活性细菌的快速和原位检测,使用无机碱性双氧水作为"清洁"还原剂,还原制备了一种毛丹状Au@Ag合金纳米颗粒,并将其作为表面增强拉曼散射(SERS)基底材料.研究发现:构建的毛丹状Au@Ag合金纳米颗粒具有较高的表面粗糙度和致密的表面纳米毛刺,该结构对细菌表面的吸附能力较强,且不影响细菌的生物活性;构建的毛丹状Au...     

基于表面增强拉曼光谱的冠心病前瞻性诊断方法研究

前期研究表明血小板衍生生长因子-BB(platelet-derived growth factor-BB,PDGF-BB)与冠心病关系密切,本文基于表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)方法,结合PDGF-BB拉曼频移为1 509 cm~(-1)的拉曼特征峰,对60例冠心病患者,其中包括20例行皮冠状动脉介入治疗术(percutaneous coronary intervention,PCI)病人与40例未行PCI病人的尿液样本以及18例健康人尿液样本进行分析。结果显示:行PCI病人的尿液样本SERS光谱中可以检测到1 509 cm~(-1)的拉曼特征峰;而在健康人与大多数未行PCI病人的尿液SERS光谱中则检测不到。与临床资料对比发现,尿液SERS光谱与冠状动脉造影技术在判断心血管堵塞程度是否达到70%以上吻合度较高。基于表面增强拉曼光谱的冠心病检测方法有望发展为一种无创的冠心病前瞻性诊断工具,对于冠心病疑似病例是否需要行PCI提供可靠的临床诊断依据。     

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。     

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.     

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．     

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。     

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。     

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...     

对硝基苯硫酚分子内嵌的星形表面增强拉曼散射金 "套娃 "纳米颗粒用于肿瘤拉曼影像的初步研究

目的:制备对硝基苯硫酚(4-Nitrobenzenethiol,4-NBT)分子内嵌的星形表面增强拉曼散射(Surface enhanced Raman Scattering,SERS)金"套娃"纳米颗粒,测定其拉曼增强效果和应用于细胞以及活体肿瘤拉曼影像的可行性。方法:以种子介导法先后制备金纳米星及星形SERS金"套娃"纳米颗粒,采用透射电镜观察其形貌,激光粒度分析仪测定其粒径及Zeta电位,拉曼光谱仪测定其拉曼光谱,考察其对A549细胞的拉曼成像效果,建立A549皮下瘤模型,考察其对活体皮下瘤的成像效果。结果:制备并优化的金纳米星粒径较小,为60.5 nm,其针尖密度较高,以此为核心制备的星形SERS金"套娃"纳米颗粒形态规整,粒径约为66.7nm,Zeta电位约为-16.6 m V,拉曼增强效果提升至其前驱体金纳米星的5.3倍,能够实现对A549细胞及A549皮下瘤的拉曼成像。结论:所制备的星形SERS金"套娃"纳米颗粒形态规整均一,拉曼增强效果较好,能实现对细胞及活体肿瘤的拉曼影像。     

非标记表面增强拉曼光谱在病原菌检测中的应用

目前世界上已有的病原菌检测方法尚不能实现对病原菌的快速准确鉴定,因而研究建立能够快速准确鉴定病原菌的方法是微生物检测方面的重要方向。表面增强拉曼光谱具有检测灵敏度高、速度快、成本低、便携性好等优点,成为检测病原菌的一个极具潜力的新方法。本文简要介绍非标记表面增强拉曼光谱在病原菌检测方面的应用。