基于磁场诱导纳米金聚集的表面增强拉曼散射传感器用于细菌DNA的检测.pdf

《基于磁场诱导纳米金聚集的表面增强拉曼散射传感器用于细菌DNA的检测.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第43卷分析化学(FENXIHUAXUE)特约来稿第11期2015年11月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1676～1681DOI：10．11895／j．issn．0253-3820．150215、基于磁场诱导纳米金聚集的表面增强拉曼散射传感器用于细菌DNA的检测马群李艳乐龚年春江西宦双燕(湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室，化学化工学院，长沙410082)摘要以5，5-二巯基一双(2一硝基苯甲酸)(DTNB)为拉曼标记分子，利用磁珠的分选富集作用以及完全互补的两条DNA链间的杂交作用力，

2、构建了一种基于表面增强拉曼技术检测细菌DNA的超灵敏方法。链霉亲和素包裹的磁珠通过生物素-亲和素连接上捕获探针，与目标细菌DNA序列部分互补杂交，目标链的另一端与拉曼染料和纳米金功能化的报告探针DNA链互补杂交。此设计利用磁球的聚集作用诱使颗粒间距离缩短，产生了等离子体共振耦合效应，从而使得检测的SERS信号显著增强。结果表明，在优化条件下，DNA浓度在5pmol／L～5nmol／L范围内，拉曼强度与DNA浓度的对数呈现较好的线性关系，检出限约为5pmol／L。该方法设计简单，花费低廉，能用于细菌DNA灵敏且有选择性的检测。关键词表面

3、增强拉曼；纳米金；5，5一二巯基一双(2-硝基苯甲酸)；细菌DNA；磁聚集1引言表面增强拉曼散射(Surface—enhancedramanscattering，SERS)作为一种振动光谱，不仅能够提供分子内结构信息，具有指纹识别特征；并且SERS借助贵金属纳米结构的局域电磁场增强，其增强因子可高达10H一10_3'4j。此外SERS光谱与其它光谱相比具有稳定、不易猝灭、可用红光激发、对生物样品损坏小、不受生物样品自身荧光及水的干扰等特点，已广泛用于蛋白质J、DNA7I、组织细胞J、小分子⋯、有机物等的检测。在20世纪80年代初期磁分

4、离技术就已被提出，磁性纳米颗粒因具有良好的磁响应性，高的分离效率和表面负载效率，较好的生物相容性和易生物降解等特点，可结合抗体、酶、细胞、DNA等功能分子，在生物分离、靶向给药、免疫测定和酶及细胞的固定等方面具有广泛的应用前景。Jin等合成了Fe，O@AuNP的核壳结构的磁性纳米材料，并基于电化学方法检测大肠杆菌的DNA，从而进一步检测水样中的大肠杆菌；Choo等叫利用磁球适配体传感器发展了一种高灵敏度检测凝血酶的SERS方法。本实验以拉曼染料功能化的纳米金为识别元件，构建了一种新型磁珠分选富集和特异性捕获的SERS传感器，用于细菌D

5、NA的检测。拉曼染料和DNA序列双修饰在纳米金上作为报告探针，通过目标细菌DNA互补杂交被捕获到磁珠上，通过磁珠的分离和富集，检测其SERS信号。这种方法不是将体系固定在二维的平面基底上，而是以磁珠为支撑材料，大大提高了捕获DNA的负载量，同时简化了分离、富集和洗脱程序。此外，通过磁场诱使纳米金聚集，产生等离子体耦合效应，在很大程度上提高了检测的灵敏度。因此，本方法能简便、快速地用于细菌DNA的分析检测，且具有较高的灵敏度和选择性。2实验部分2．1仪器与试剂拉曼检测采用激光共聚焦倒置显微拉曼光谱仪(英国Renishaw公司)。激发波长

6、为633am，激光功率为10mW，镜头为100倍长焦，光谱采集间隔时间为10s，积累次数1次。链霉亲和素包裹的磁珠(SA—MB，200nm，河南惠尔科技有限公司)；5，5一二巯基一双(2一硝基苯甲酸)(5，5．Dithio—bis(2-nitrobenzoicacid)，DTNB)、4一对硝基苯硫酚(4-Nitrothiophenol，N1]P)、4一对巯基苯2015-03—16收稿；2015-05-26接受本文系国家自然科学基金(Nos．751214153，20605007)和湖南省湖南大学青年人才培养联合基金(No．12JJB00

7、3)资助E—mail：shuangyanhuan@163．corn第11期马群等：基于磁场诱导纳米金聚集的表面增强拉曼散射传感器用于细菌DNA的检测1677甲酸(4一Mercaptobenzoic，MBA)、4一对巯基苯硼酸(4-Sulfanylphenylboronicacid，MPBA)，购于Sigma-Aldrich公司；氯金酸(HAuC1·4HO)、柠檬酸钠等其它试剂均为分析纯(上海国药试剂有限公司)，无需进一步处理或纯化直接使用。实验用水经Millipore系统纯化(电阻系数>18．2MQ·am)。实验室所用缓冲溶液和超纯水

8、均需灭菌处理。实验所用核酸链均由TaKaRa生物技术(大连)合成，序列见表1。2．2金纳米颗粒的制备表1单链DNA序列Table1Single-strandedDNAsequence根据经典的柠檬酸钠还原法制备Seque