本文關(guān)鍵詞：表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)在酶檢測方面的應(yīng)用　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 表面增強(qiáng)拉曼光譜 生物傳感 組裝 識別 檢測

【摘要】：表面增強(qiáng)拉曼光譜(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)是一種優(yōu)良的分析技術(shù)手段,它具有一系列其他光譜不具備的優(yōu)勢,例如頻帶窄,水溶液對光譜信號干擾弱,光譜穩(wěn)定性好等。SERS分析方法是一種基于拉曼光譜的指紋鑒定方法,具有高靈敏度,可以進(jìn)行原位、實時檢測。同時可用于水溶液體系,因此特別適合于生物樣品的研究。近年來,SERS已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了良好的發(fā)展和應(yīng)用,其中包括界面和表面科學(xué)、材料分析、生物、醫(yī)學(xué)、食品安全、環(huán)境監(jiān)測等。具體包括毒品、藥物鑒定,食品安全檢驗,化學(xué)相互作用的研究,以及壁畫、珠寶、鉆石鑒定和大氣、水污染檢測等等。得益于光電子學(xué)、納米技術(shù)和生物分析研究的不斷發(fā)展,基于SERS的生物傳感技術(shù)的相關(guān)研究頗受關(guān)注,越來越多的研究者們投入到此項技術(shù)的研究。在本論文中,我們將提出兩種具有高靈敏度和選擇性的SERS生物傳感方法用于蛋白酶濃度及活性的分析。主要研究內(nèi)容如下:1、基于核酸適配體捕獲其靶向目標(biāo)物,設(shè)計一種金屬三角陣列-酶-銀納米粒子的三明治結(jié)構(gòu),形成SERS“熱點”,檢測凝血酶。利用一段專一識別凝血酶的aptamer,構(gòu)筑了SERS熱點的結(jié)構(gòu)用于凝血酶的檢測。具體步驟如下:首先,在玻璃片上緊密堆積聚苯乙烯球,以其作為模板通過金屬真空蒸鍍的方法,制作Ag納米三角圖形化陣列。其次,在Ag納米三角陣列上固定核酸適配體(5'-SH-C_6-GGTTGGTGTGGTTGG-3'),其可以有效識別凝血酶分子。然后,為了防止銀納米三角陣列表面存在未占據(jù)位點,發(fā)生非特異性吸附,第三步在組裝核酸適配體的SERS基底上修飾SH-(CH_2)_2-OH分子。隨后,加入待測分子凝血酶,由于特殊識別機(jī)制的存在,其被核酸適配體成功捕獲。最后,修飾有4-MBA分子的銀納米粒子(AgNPs@4-MBA)通過羧基與凝血酶的氨基發(fā)生化學(xué)成鍵反應(yīng),從而形成三明治結(jié)構(gòu)。通過檢測4-MBA的SERS光譜,實現(xiàn)對凝血酶的間接檢測。2、利用靜電作用構(gòu)筑“a particle-on-a-film”熱點結(jié)構(gòu)用于胰蛋白酶的SERS檢測。本研究根據(jù)胰蛋白酶的特點自行設(shè)計底物肽(CHRDDG),使其具備特異性胰蛋白酶剪切位點。利用胰蛋白酶加入前后體系電勢的變化進(jìn)行其活性及濃度的分析。具體操作流程為:第一步先將含有6個氨基酸小肽組裝到基底上,使基底表面顯示負(fù)電性;第二步是將探針分子4-MBA組裝到修飾有小肽的基底上,目的是將基底封閉,防止非特異性吸附。此時,由于SERS增強(qiáng)主要是銀膜基底的貢獻(xiàn),因此,所得到的4-MBA的SERS信號較弱。但是當(dāng)加入胰蛋白酶后,它可以選擇性作用于小肽中精氨酸的羧基側(cè),留下顯示正電的小肽殘基(-SH-CHR~+)在基底表面,然后利用正負(fù)電相互作用的原理,將帶負(fù)電的銀納米粒子大量組裝到基底上,由于粒子與基底以及粒子與粒子之間可以形成熱點結(jié)構(gòu),結(jié)果SERS信號得到顯著的放大。通過檢測4-MBA的SERS光譜,實現(xiàn)對胰蛋白酶活性及濃度的分析和檢測。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q55;O657.37

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9 楊U，

本文編號：1328035