基于SERS和熒光雙模式成像探針納米顆粒的制備與應(yīng)用的中期報(bào)告

基于SERS和熒光雙模式成像探針納米顆粒的制備與應(yīng)用的中期報(bào)告一、研究背景及意義表面增強(qiáng)拉曼散射（Surface-enhancedRamanScattering,SERS）技術(shù)是一種高靈敏度、高分辨率的分析方法。利用納米顆粒表面的局域電磁場(chǎng)增強(qiáng)樣品中的分子振動(dòng)信號(hào)，從而提高它們的拉曼信號(hào)強(qiáng)度。近年來，SERS在腫瘤診斷、環(huán)境檢測(cè)、食品安全等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，SERS有很多局限性，如不同樣品的SERS信號(hào)強(qiáng)度非常難以定量比較、SERS信號(hào)的特異性不夠、SERS基質(zhì)效應(yīng)（SERSMatrixEffect）等。因此，需用其它方法來輔助克服SERS分析方法的一些限制。熒光成像技術(shù)是一種高靈敏度、非常常用的活細(xì)胞成像技術(shù)。熒光成像可以利用生物分子的特異熒光信號(hào)，對(duì)活細(xì)胞或組織成像。熒光成像在生物醫(yī)學(xué)研究中有廣泛的應(yīng)用，如腫瘤細(xì)胞成像、活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞研究等。因此，將SERS和熒光成像技術(shù)結(jié)合起來，可以獲得更加穩(wěn)定和靈敏的成像方法。雙模式成像探針具有克服SERS和熒光成像的局限性，能夠在復(fù)雜的生物樣品中獲得更加準(zhǔn)確的信息，對(duì)于腫瘤診斷、分子診斷和病理學(xué)研究等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。二、研究進(jìn)展1.雙模式探針的制備制備SERS和熒光雙模式探針的方法有很多，目前主要有以下幾種：（1）金納米顆粒表面修飾金納米顆粒（AuNPs）作為SERS增強(qiáng)劑，可以將雙模式分子熒光探針表面修飾，以增強(qiáng)其SERS信號(hào)和熒光強(qiáng)度。此外，金納米顆粒還能夠在細(xì)胞和動(dòng)物模型中具有良好的生物相容性和生物穩(wěn)定性。（2）自組裝方法該方法使用兩個(gè)分子，一種是含有熒光染料和SERS標(biāo)記的熒光-SERS雙標(biāo)記分子，另一種是帶有親水或親油基團(tuán)的支持分子。這些分子之間通過靜電作用和氫鍵相互吸引形成自組裝單層膜。這種方法使雙模式探針具有相對(duì)較高的SERS靈敏度和穩(wěn)定性，同時(shí)在熒光成像中也得到了很好的表現(xiàn)。（3）磁性雙模式納米顆粒制備磁性雙模式納米顆粒（MFSNs）集合了SERS和熒光成像的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有自身的磁性質(zhì)特性，可以通過外界磁場(chǎng)控制其在生物樣品中的定位和分布，從而達(dá)到更準(zhǔn)確的成像效果。2.雙模式探針的應(yīng)用（1）腫瘤診斷SERS和熒光雙模式探針在腫瘤診斷中具有非常廣泛的應(yīng)用前景。利用納米顆粒的局域電磁場(chǎng)增強(qiáng)作用，可以準(zhǔn)確地檢測(cè)腫瘤組織中的代謝產(chǎn)物和其他分子，提高診斷的準(zhǔn)確性和靈敏度。另外，雙模式探針還可以通過熒光成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)腫瘤組織的定位和形態(tài)學(xué)特征的呈現(xiàn)。（2）環(huán)境檢測(cè)利用SERS和熒光雙模式探針可以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境中微量污染物的檢測(cè)和分析。例如，銀納米粒子修飾后具有SERS活性和熒光特性，可以用于檢測(cè)水環(huán)境中藥物殘留物、重金屬離子等污染物。（3）食品安全檢測(cè)利用SERS和熒光成像技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)食品中的有害物質(zhì)和微生物的快速檢測(cè)。例如，通過修飾納米顆粒和熒光分子，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒、細(xì)菌和其他微生物的高靈敏度檢測(cè)，對(duì)于提高食品安全有著重要意義。三、總結(jié)與展望雙模式成像探針納米顆粒具有SERS和熒光成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)研究和環(huán)境監(jiān)測(cè)中有廣泛的應(yīng)用前景。目前，雙模式探針制備方法和應(yīng)用研究仍處于初級(jí)階段，需要進(jìn)一步