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。     

鱼肉中磺胺类抗生素的表面增强拉曼光谱探测与分析

本文以银溶胶为表面增强拉曼活性基底,实现了鱼肉中磺胺类抗生素的痕量检测。采用微波加热法制备银溶胶,比较了两种提取剂（氨水、乙酸乙酯）对鱼肉中抗生素的提取及探测效果。实验发现,鱼肉中的物质对抗生素检测有较大干扰,乙酸乙酯作为提取剂的效果要明显好于氨水。以银溶胶为基底,乙酸乙酯作为提取剂对两种限制使用的磺胺类抗生素（磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲基嘧啶）检测的最低浓度皆为1 ppm,检测限分别为0．16 ppm、0．59 ppm。结果表明,利用此方法,可以实现鱼肉中一定浓度抗生素的检测,为实现水产品中抗生素的检测提供了实验基础。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

胃粘膜正常和癌变细胞基因组DNA的表面增强拉曼光谱研究

通过测试胃粘膜正常上皮细胞、高、中、低和未分化胃癌细胞基因组DNA的表面增强拉曼光谱,分析各自特征性谱峰。结果表明：正常和高分化细胞基因组DNA在1060cm^-1。被抑制,只在1010cm^-1。被激活,但后者的谱峰更强且出现“红移”,其DNA链结构出现不稳定;中、低、未分化细胞基因组DNA中以上两种振动模式都被激活,说明它们的DNA链出现了断裂,且呈现渐强的趋势。同时也说明了脱氧核糖基在恶性程度越高的细胞基因组DNA中带正电趋势越强。1100—1670cm^-1谱带属于dC,dG,dA,dT的综合振动叠加,恶性程度越高的癌细胞中更多的模式被激活。可见,分化越低的胃癌细胞基因组DNA具有更多的振动模式被激活,与正常的差异更明显,并且DNA链整体带正电的趋势也可能越强,提示可能有更多的氧化反应发生。     

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。     

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。     

Surface Enhanced Raman Spectroscopy Detection of Biomolecules Using EBL Fabricated Nanostructured Substrates

Fabrication and characterization of conjugate nano-biological systems interfacing metallic nanostructures on solid supports with immobilized biomolecules is reported. The entire sequence of relevant experimental steps is described, involving the fabrication of nanostructured substrates using electron beam lithography, immobilization of biomolecules on the substrates, and their characterization utilizing surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). Three different designs of nano-biological systems are employed, including protein A, glucose binding protein, and a dopamine binding DNA aptamer. In the latter two cases, the binding of respective ligands, D-glucose and dopamine, is also included. The three kinds of biomolecules are immobilized on nanostructured substrates by different methods, and the results of SERS imaging are reported. The capabilities of SERS to detect vibrational modes from surface-immobilized proteins, as well as to capture the protein-ligand and aptamer-ligand binding are demonstrated. The results also illustrate the influence of the surface nanostructure geometry, biomolecules immobilization strategy, Raman activity of the molecules and presence or absence of the ligand binding on the SERS spectra acquired.     

激光喇曼光谱技术在食品科学中的应用

激光喇曼光谱技术是一种非侵入、非弹性的光散射技术,它能够无损地提供丰富的分子结构和物质成分的信息。近来它在食品工业领域表现出很大的应用潜力。本文综述了激光喇曼光谱技术在食品科学中的应用及其新进展。主要包括果蔬农药残留的检测、肉类产品质量检测、伪劣食品鉴定、食物蛋白的研究以及食品加工监控等方面的应用。并对喇曼光谱技术在这些方面的应用前景作了进一步的展望。     

激光拉曼光谱在蛋白质构象研究中的应用和进展

激光拉曼光谱法被公认为是研究生物大分子的结构、动力学和功能的有效方法。近年来拉曼光谱在蛋白质构象研究中的最新进展,涉及到拉曼光谱在非折叠蛋白质、蛋白质装配的特征描述,拉曼晶体学在实时监控蛋白质单晶中化学变化等方面的应用。另外,介绍了蛋白质拉曼光谱分析在生物技术中的应用现状。并对拉曼光谱技术在蛋白质等生物大分子领域中的研究前景做了进一步的展望。     

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。     

Surface Plasmon-Enhanced Spectroscopy and Photochemistry

A review of selected recent contributions to the area plasmon-enhanced spectroscopy and photochemistry is presented.