一种表面增强拉曼光谱探针的制备方法及其产品技术

本发明专利技术公布了一种表面增强拉曼光谱探针的制备方法及其产品，其包括：合成以金纳米星为核、银为壳的金

【技术实现步骤摘要】
一种表面增强拉曼光谱探针的制备方法及其产品


[0001]本专利技术涉及生物医学检测
，特别是涉及一种表面增强拉曼光谱探针的制备方法及其产品。

技术介绍

[0002]恶性肿瘤具有高死亡率、高转移率、高复发率，是威胁人类健康的重要疾病。国际癌症研究机构发布的数据表明，2020年全球约有1930万癌症新发病例和1000万癌症死亡病例。肿瘤标志物是指存在于肿瘤细胞，或由肿瘤细胞产生，或宿主与肿瘤相互作用所产生，可以提示肿瘤存在的物质。肿瘤标志物可用于肿瘤患者的筛查、诊断、治疗监测、预后评估等。肿瘤标志物的种类繁多，常见的检测方法有放射免疫法、酶联免疫法、免疫荧光法、化学发光免疫法、分子生物学法等，但是它们在实验操作、检测条件、检测成本、灵敏度等方面仍存在不同程度的缺陷。当前，研发灵敏度高、特异性好、操作简单快捷的肿瘤标志物检测方法仍是全球生物医学检测领域的重要研究方向之一，尤其是实现痕量肿瘤标志物的检测对于肿瘤的早期筛查意义重大。
[0003]表面增强拉曼光谱（surface
‑
enhanced Raman spectroscopy，SERS）技术是一种基于拉曼光谱原理，借助金属纳米颗粒（如金、银、铜等）的电磁增强与化学增强机制放大检测分子的振动信息，从而得到其更强信号（比普通拉曼光谱强102~10
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倍）的光谱分析技术。表面增强拉曼光谱技术具有检测快速、拉曼光谱谱峰窄、灵敏度高（可实现单分子检测）、特异性好、不易淬灭、不受生物样品自身荧光及水的干扰、可用近红外光激发、对生物样品损坏小等优点。表面增强拉曼光谱检测可分为无标记检测和有标记检测两大类。无标记的表面增强拉曼光谱检测可直接检测目标分子，但表面增强拉曼光谱效果受目标分子的限制。有标记的表面增强拉曼光谱检测（即表面增强拉曼光谱探针检测）通过检测报告分子的拉曼光谱来间接检测目标分子，因而表面增强拉曼光谱效果不受目标分子自身的限制，此类方法也是当前表面增强拉曼光谱技术在生物医学研究领域中最常采用的策略。然而，目前基于表面增强拉曼光谱探针检测的肿瘤标志物检测技术仍处于起步阶段，在探针的制备和应用方面仍有很多问题亟待解决。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种灵敏度高、稳定性好、制备简单的表面增强拉曼光谱探针的制备方法。
[0005]本专利技术的再一目的在于：提供一种上述方法制备的表面增强拉曼光谱探针产品。
[0006]本专利技术目的提供以下方案实现：一种表面增强拉曼光谱探针的制备方法，包括下述步骤：步骤一，通过金种子生长法合成金纳米星；步骤二，在步骤一获得的金纳米星表面通过抗坏血酸还原硝酸银法包覆银壳合成金
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银纳米复合结构的表面增强拉曼光谱基底材料；
步骤三，将步骤二中获得的表面增强拉曼光谱基底材料与拉曼报告分子于30~40℃超声反应0.5~1小时，得到修饰有报告分子的表面增强拉曼光谱基底材料；步骤四，将步骤三获得的修饰有报告分子的表面增强拉曼光谱基底材料与半胱胺分子于30~40℃超声反应1~2小时，得到的纳米颗粒为稳定的表面增强拉曼光谱探针；步骤五，将靶向识别分子通过1
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乙基
‑
（3
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二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺EDC活化反应连接在步骤四制备的稳定的表面增强拉曼光谱探针表面，获得特定的表面增强拉曼光谱探针。
[0007]本专利技术提供了一种制备成本低、易控制的制备方法。
[0008]进一步的，所述表面增强拉曼光谱基底材料为以金纳米星为核、银为壳的金
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银纳米复合颗粒。
[0009]步骤三中，所述的拉曼报告分子为携带巯基（
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SH）的拉曼报告分子，包括4
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氨基苯硫酚4
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ATP、4
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氨基苯甲酸等。
[0010]步骤五中，所述的靶向识别分子为自身携带或修饰有羧基（
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COOH）的分子，包括叶酸FA、抗体、核酸适配体等。
[0011]（5）将自身携带或修饰有羧基（
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COOH）的靶向识别分子（如叶酸）通过1
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乙基
‑
（3
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二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺（EDC）活化反应连接在步骤（4）获得的纳米颗粒表面，从而得到特定的表面增强拉曼光谱探针。
[0012]本专利技术提供一种表面增强拉曼光谱探针，根据上述任一所述方法制备得到。
[0013]本专利技术产品以金纳米星为核、银为壳的金
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银纳米复合颗粒作为基底材料用以信号放大，在基底材料表面修饰报告分子用以信号检测，修饰半胱胺分子不仅可以稳定纳米颗粒而且能够连接靶向识别分子，连接靶向识别分子用以捕获目标分子。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：（1）本专利技术的表面增强拉曼光谱探针采用以金纳米星为核、银为壳的金
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银纳米复合结构颗粒作为基底材料，拥有粗糙表面的金
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银双金属纳米颗粒可获得更为有利的表面等离激元特性，从而有利于提高报告分子的拉曼光谱信号强度。
[0015]（2）本专利技术的表面增强拉曼光谱探针制备方法简单、安全、成本低、可重复性高、稳定性好、灵敏度高，具有很好的应用前景。
附图说明
[0016]图1为表面增强拉曼光谱探针GNS@Ag
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ATP的透射电子显微镜检测结果；图2为表面增强拉曼光谱探针GNS@Ag
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ATP、叶酸标记的表面增强拉曼光谱探针GNS@Ag
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ATP
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FA的紫外
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可见光吸收光谱检测结果；图3为表面增强拉曼光谱探针GNS@Ag
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ATP、叶酸标记的表面增强拉曼光谱探针GNS@Ag
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ATP
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FA的拉曼光谱检测结果。
具体实施方式
[0017]下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。
实施例
[0018]一种表面增强拉曼光谱探针，按下述制备步骤：步骤一，通过金种子生长法合成金纳米星：合成以金纳米星（GNS）为核、银为壳的金
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银纳米复合结构的表面增强拉曼光谱基底材料GNS@Ag，具体步骤如下：（1）制备金种子：6 mL的1%柠檬酸三钠溶液快速加入到40 mL沸腾的1 mM四氯金酸（HAuCl4）溶液中，不断加热搅拌15分钟，直到溶液的颜色变成酒红色，表示金种子成功生成；（2）合成GNS：取300 μL上述（1）中制备的金种子与30 mL含有300 μL盐酸（HCl，1 M）的0.1 mM HAuCl4混匀，同时，加入150 μL硝酸银（AgNO3，6 mM）和150 μL抗坏血酸（AA，0.1 M）快速混匀，溶液颜色快速变成墨绿色，即说明合成GNS；随后，加入300 μL十六烷基三甲基溴化铵（CTAB，0.1 M）混匀以稳定GNS；于4℃条件下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面增强拉曼光谱探针的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一，通过金种子生长法合成金纳米星；步骤二，在步骤一获得的金纳米星表面通过抗坏血酸还原硝酸银法包覆银壳合成金
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银纳米复合结构的表面增强拉曼光谱基底材料；步骤三，将步骤二中获得的表面增强拉曼光谱基底材料与拉曼报告分子于30~40℃超声反应0.5~1小时，得到修饰有报告分子的表面增强拉曼光谱基底材料；步骤四，将步骤三获得的修饰有报告分子的表面增强拉曼光谱基底材料与半胱胺分子于30~40℃超声反应1~2小时，得到的纳米颗粒为稳定的表面增强拉曼光谱探针；步骤五，将靶向识别分子通过1
‑
乙基
‑
（3
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二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺EDC活化反应连接在步骤四制备的稳定的表面增强拉曼光谱探针表面，获得特定的表面增强拉曼光谱探针。2.根据权利要求1所述表面增强拉曼光谱探针的制备方法，其特征在于，所述表面增强拉曼光谱基底材料为以金纳米星为核、银为壳的金
‑
银纳米复合颗粒。3.根据权利要求1所述表面增强拉曼光谱探针的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述的拉曼报告分子为携带巯基的拉曼报告分子，包括4
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氨基苯硫酚4
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ATP、4
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氨基苯甲酸。4.根据权利要求1所述表面增强拉曼光谱探针的制备方法，其特征在于，步骤五中，所述的靶向识别分子为自身携带或修饰有羧基的分子，包括叶酸FA、抗体、核酸适配体。5.根据权利要求1至4任一项所述的一种表面增强拉曼光谱探针及其制备方法，其特征在于，按下述步骤制备：步骤一，通过金种子生长法合成金纳米星，步骤如下：（1）制备金种子：6 mL的1%柠檬酸三钠溶液快速加入到40 mL沸腾的1 mM四氯金酸HAuCl4溶液中，不断加热搅拌15分钟，直到溶液的颜色变成酒红色，表示金种子成功生成；（2）合成GNS：取300 μL上述（1）中制备的金种子与30 mL含有300 μL、1 M盐酸HCl的0.1 mM 四氯金酸HAuCl4混匀，同时，加入150 μL、6 mM硝酸银AgNO3和150 μL、0.1 M抗坏血酸AA，快速混匀，溶液颜色快速变成墨绿色，即合成金纳米星GNS；随后，加入300 μL、0.1 M十六烷基三甲基溴化铵CTAB，混匀以稳定GNS；于4℃条件下，8000~9...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔大祥，陈晓敏，张禹娜，章阿敏，徐艳，梁辉，崔明青，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：