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。     

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。     

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。     

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。     

用于饮料中山梨酸钾快速测定的负压液芯波导增强拉曼光谱技术研究

以Teflon AF材质的液芯波导管为核心部件,构建了负压液芯波导增强型拉曼检测系统,可以高效消除液芯光路中液体样品的气泡干扰,有效保障液芯波导长光程的拉曼增强作用。在此基础上,开发了功能饮料中食品添加剂山梨酸钾的现场快速检测方法,最低检出限（LOD）为0.05g/kg,加标回收率在98%~105%之间。同时,为了进一步降低负压液芯波导增强型拉曼检测系统对山梨酸钾的LOD,本研究利用冷冻富集技术对样品进一步浓缩,加入20.5g/kg氯化钠后,经过静态冷冻30min、离心冷冻10min的冷冻富集处理,山梨酸钾的LOD可以达到0.005g/kg,方法的日内和日间稳定性（RSD）在3%~4%之间,实际样品检测的加标回收率在94%~106%之间。     

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。     

拉曼光谱检测微生物的研究方法和进展北大核心

快速准确地识别和鉴定微生物对于环境科、食品质量以及医学诊断等领域研究至关重要。拉曼光谱(Raman spectroscopy)已经被证明是一种能够实现微生物快速诊断的新技术,在提供微生物指纹图谱信息的同时,能够快速、非标记、无创、敏感地在固体和液体环境中实现微生物单细胞水平的检测。本文简单介绍了拉曼光谱的基本概念和原理,重点综述了拉曼光谱微生物检测应用中的样品处理方法及光谱数据处理方法。除此之外,本文概括了拉曼光谱在细菌、病毒和真菌中的应用,其中单独概括了拉曼在细菌快速鉴定和抗生素药敏检测中的应用。最后,本文阐述了拉曼光谱在微生物检测中的挑战和展望。     

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...     

食品中邻苯二甲酸酯类塑化剂检测方法研究进展

塑化剂作为一种加工助剂,可增加聚合物的可塑性,目前已被广泛应用于化工、医药、日用品和食品包装等各领域。邻苯二甲酸酯是最常用的一种塑化剂,其可在生产、流通等过程中迁移到食品内部,对人体造成不可逆伤害。总结了食品中邻苯二甲酸酯类塑化剂检测的前处理方法及传统检测方法的原理、优缺点及适用性,并按照输出信号种类不同分类,综述了几种邻苯二甲酸酯快速检测方法的原理、特点和应用,总结和比较了几种快速检测方法的优缺点,并对其发展方向进行展望,以期为塑化剂检测方法的研究和开发新型快速的检测方法提供参考思路。     

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。     

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....     

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。     

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。     

三种食用天然色素

食用色素是食品加工中难以缺少的一类重要的食品添加剂。因其来源,通常把食用色素分为人工合成色素和天然色素两大类。多数的天然色素都是从人们习惯食用的水果、蔬菜或在其它植物中获取的,这类色素安全无毒,故深受消费者青睐。     

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。     

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。     

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。