魏辉课题组在激活型SERS检测研究领域取得新进展

表面增强拉曼散射(SERS)具有高检测灵敏度、指纹识别能力和耐光漂白等优势,是备受青睐的分析检测技术。然而,由于生物检测体系的复杂性,基于SERS检测的方法仍然存在一定的挑战性。因而,构建高信噪比的分析方法一直是研究的热点。其中,可激活型SERS检测拥有较低的背景信号和高的信噪比,并可以对多种刺激方式灵活响应,受到人们的密切关注。

我院魏辉教授课题组设计了一种基于天然酶激活还原型底物生成拉曼报告分子的SERS检测方法。该方法不仅可以实现对双氧水和葡萄糖的检测,结合免疫分析还可以进一步检测心血管疾病相关的C反应蛋白。设计简单,操作方便,为可激活式SERS检测的发展提供了新思路,同时为一些重要的生物分子检测拓展了一种较为普适的途径(Analyst, 2017, DOI:10.1039/C7AN00552K)。

进一步,该课题组研究人员及其合作者利用金纳米颗粒(AuNPs)类过氧化酶的催化活性和拉曼增强作用的双重功能,构建了基于AuNPs纳米酶激活的SERS检测方法。合成的金属有机骨架(MIL-101)保护的AuNPsAuNPs@MIL-101),不仅能保持AuNPs类过氧化物酶和拉曼增强的双重功能,而且能提高AuNPs的稳定性。首先,基于AuNPs@MIL-101的类过氧化物酶活性,在H2O2存在下,催化还原型非活性拉曼分子(隐性孔雀石绿LMG)氧化生成拉曼报告分子(孔雀石绿MG);然后,基于AuNPs@MIL-101的拉曼增强功能,进一步增强催化产物MG的拉曼信号。通过在AuNPs@MIL-101表面组装其他氧化酶如葡萄糖氧化酶、乳酸氧化酶(AuNPs@MIL-101@oxidases)构成集成纳米酶,能发生有效的酶促级联反应,实现相应生物分子的检测。集成纳米酶AuNPs@MIL-101@oxidases能成功用于老鼠体内疾病(缺血中风、肿瘤)相关的重要生物分子(葡萄糖、乳酸)的检测,以及药物治疗中药效的有效评估。该研究不仅建立了活体分析的SERS检测方法,也将对纳米酶(nanozymes)的研究有很好的启发。该工作发表在《ACS纳米》杂志上(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b00905)。

(科学技术处 摄影)

了解更多信息,请关注魏辉研究组主页:http://weilab.nju.edu.cn

相关文章链接:

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/AN/C7AN00552K

http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.7b00905

(魏辉课题组、科学技术处)