摘要 細菌是引發(fā)感染的關(guān)鍵因素,定量檢測對臨床監(jiān)測和治療指導(dǎo)至關(guān)重要。 通過二液相成膜法,將金納米棒(Gold nanorods, Au NRs)自組裝成致密的金屬薄膜,并成功轉(zhuǎn)移到超薄熱塑性聚氨酯表面,形成了均勻且穩(wěn)定的柔性表面增強拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering, SERS)活性基底。 該基底經(jīng)過4-巰基苯硼酸(4-Mercaptophenylboric acid, MPBA)修飾,能夠有效固定細菌并提供參比信號。 同時,該基底對修飾的MPBA分子的檢測限能夠達到1×10-9 mol/L。 制備了金銀核殼結(jié)構(gòu)的SERS標簽,利用夾層中的5,5′-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)(5,5′-Dithiobis-(2-nitrobenzoic acid), DTNB)作為目標信號,制備的基底能夠?qū)ERS標簽的信號增強約54倍。 將SERS標簽與核酸適配體結(jié)合,實現(xiàn)了對大腸桿菌(Escherichia coli, E. coli)的特異性識別。 通過分析目標信號與參比信號的拉曼特征峰強度比(I1337/I1078),在水和唾液樣本中,細菌濃度在1×102~1×107 CFU/mL 范圍內(nèi)與I1337/I1078 呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,決定系數(shù)(R2)為0. 97126,優(yōu)于僅分析目標信號的R2(0. 87046),顯示比率型分析擬合效果更佳。 這種策略在細菌檢測方面具有潛在的應(yīng)用價值。
關(guān)鍵詞 二液相成膜法;金納米棒;表面增強拉曼散射;4-巰基苯硼酸;比率型分析
中圖分類號:O657. 3 文獻標識碼:A 文章編號:1000-0518(2025)02-0182-10
細菌在自然界中無處不在,是生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的一部分,然而,當細菌侵入人體或其他生物體時,可能成為感染的關(guān)鍵因素,導(dǎo)致一系列健康問題[1-3]。 大腸桿菌(Escherichia coli, E. coli)是一種常見的革蘭氏陰性菌,是與人類和動物腸道微生物群相關(guān)的最豐富的兼性厭氧微生物,常與腸道感染、尿路感染和腦膜炎有關(guān)[4-5]。 同時,E. coli 與外科手術(shù)后感染、壓瘡和褥瘡感染、外傷后感染等癥狀密切相關(guān),能夠在傷口表面形成生物膜,增加抗生素治療的難度。 并且E. coli 是造成抗生素耐藥性的主要病原體之一,隨著抗生素的廣泛使用,耐藥菌株的出現(xiàn)使得細菌感染的檢測和清除變得更加緊迫[6]。 目前,大多數(shù)臨床細菌檢測技術(shù),如培養(yǎng)法、生化實驗、分子生物學(xué)方法和免疫學(xué)方法,通常需要穩(wěn)定的儲備條件、豐富的專業(yè)知識、高昂的成本及較長的處理時間,這些要求使得實現(xiàn)無培養(yǎng)和無提取的細菌檢測變得尤為困難。 因此,開發(fā)快速、靈敏的細菌檢測技術(shù)對公共衛(wèi)生和醫(yī)療保健至關(guān)重要[7-9],不僅可以提高公共衛(wèi)生應(yīng)對疾病傳播的能力,還能夠幫助醫(yī)生做出更快的臨床決策,從而改善患者的治療效果和預(yù)后[4]。
在眾多新型檢測技術(shù)中,表面增強拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering, SERS)技術(shù)因其高靈敏度和特異性而備受關(guān)注[10-14]。 通過利用貴金屬納米結(jié)構(gòu)(如金、銀)的局域表面等離子體共振(Local surface plasmon resonance, LSPR)效應(yīng)[15-17],能夠顯著增強拉曼散射強度,使得基于SERS技術(shù)的生物傳感器在痕量樣品檢測中被廣泛應(yīng)用[18-20]。 金納米棒(Gold nanorods, Au NRs)的兩端具有高曲率區(qū)域,能夠產(chǎn)生強烈的局域電磁場。 這種強烈的局部增強電磁場,主要由LSPR效應(yīng)產(chǎn)生,其位置通常被稱為“熱點”。 在合成過程中,Au NRs長徑比可調(diào)的特點能夠使其LSPR峰位匹配不同的激發(fā)光波長[21]。 同時Au NRs也便于通過Au—S鍵進行多種表面功能化修飾。 但是,Au NRs在膠體狀態(tài)下穩(wěn)定性較差,很容易發(fā)生聚集或沉淀,使其SERS性能產(chǎn)生不可控的變化[22-23]。 為了可靠穩(wěn)定地利用Au NRs的SERS性能,通過二液相自組裝法將Au NRs組裝為密集、均勻的薄膜是一種有效的方法[24-25]。 在水-正己烷二液相體系中,納米粒子由于疏水性和親水性之間的相互作用,借助水和正己烷的表面張力差異在界面處穩(wěn)定排列,形成均勻的薄膜,隨著上層溶劑的揮發(fā),納米粒子在界面上的數(shù)量增加,促進更緊密和有序的排列。 這種自組裝膜使得Au NRs緊密排列,形成了大量距離1 nm左右的粒子間縫隙,這些縫隙結(jié)構(gòu)中,“熱點”的強度會進一步增強[26-29],密集且均一分布的SERS“熱點”顯著提高了基底的SERS性能,同時還改善了信號的一致性和可重復(fù)性[30]。 這種陣列制備方式無需復(fù)雜設(shè)備或嚴格的條件控制,操作相對簡單,降低了材料和設(shè)備成本,適用于大面積薄膜的制備,便于規(guī)?;a(chǎn),并且通過調(diào)整納米粒子表面配體和溶液條件,可以靈活控制膜的厚度和結(jié)構(gòu)。
比率型傳感器與傳統(tǒng)的信號強度檢測策略不同,通過比較2個或多個信號的比率,能夠有效抵消環(huán)境因素、激光強度波動和基底不均勻性對檢測結(jié)果的影響,提高結(jié)果的可靠性和可重復(fù)性,能更好地排除背景信號的干擾,尤其在復(fù)雜樣品中表現(xiàn)突出[31]。 本研究利用水-正己烷二液相體系,將Au NRs自組裝成致密薄膜,然后將其成功組裝至超薄熱塑性聚氨酯(Thermoplastic polyurethane, TPU)柔性薄膜表面,形成穩(wěn)定的SERS活性基底(圖1)。 采用4-巰基苯硼酸(4-Mercaptophenylboric acid, MPBA)對其進行功能性修飾,硼酸基團能夠與細菌表面的糖類形成共價連接,使SERS基底具有了細菌捕獲能力[32-34],同時其苯環(huán)結(jié)構(gòu)具有較強的拉曼活性,能夠提供清晰穩(wěn)定的參比信號,提高了檢測的穩(wěn)定性和準確性。 合成了Au@DTNB@Ag核殼結(jié)構(gòu)SERS標簽,通過比率型分析來實現(xiàn)對E. coli 的高靈敏度檢測,線性關(guān)系優(yōu)于傳統(tǒng)方法。 在細菌檢測方面具有重要的應(yīng)用價值。
1 實驗部分
1. 1 儀器和試劑
Talos F200X G2型透射電子顯微鏡和能量色散X射線光譜儀(TEM和EDX,美國賽默飛世爾科技公司);UV-1800型紫外-可見分光光度計(UV-Vis,日本島津公司);Zetasizer Nano ZS型Zeta電位儀(英國馬爾文公司);LabRAM HREvolution型激光共聚焦拉曼光譜系統(tǒng)(Raman,法國霍瑞斯喬布公司)。
四氯金酸三水合物(HAuCl4·3H2O,≥99. 9%)、硼氫化鈉(NaBH4,≥98%)、硝酸銀(AgNO3,≥99. 8%)、濃鹽酸(HCl,質(zhì)量分數(shù)為37%)、檸檬酸鈉(>37%)和5,5′-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)( DTNB,≥98%)購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司;十六烷基三甲基溴化銨(CTAB,≥99%)和油酸鈉(C17H33CO2Na,化學(xué)純)購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司;L-抗壞血酸( L-Ascorbic acid, AA,≥99. 99%)、正己烷(≥99%)乙醇(≥99. 7%)和MPBA(90%)購自上海麥克林生化有限公司;半透明彈力TPU(厚0. 03 mm,熔點在120~140 ℃)購自上海星霞分子制品有限公司;E. coli 特異性識別核酸適配體序列(E. coli-aptamer,HSGCAATGGTACGGTACTTCCCCATGAGTGTTGTGAAATGTTGGGACACTAGGTGGCATAGAGCCGCAAAAGTGCACGCTACTTTGCTAA)[35]由上海生物工程有限公司負責(zé)合成;BL531A TE緩沖液(10 mmol/L Tris,1 mmol/L EDTA,pH=8. 0)購自北京蘭杰柯科技有限公司;LB液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基粉末購自青島海博生物科技有限公司;配制胰蛋白胨大豆肉湯(Tryptic soy broth, TSB)培養(yǎng)基所需TSB粉末、酵母粉、L-半胱氨酸鹽酸鹽、氯化血紅素和維生素K購自德國默克集團;去離子水由吉林大學(xué)后勤提供;E. col(i ATCC 47076菌株)購自北京百歐博偉生物技術(shù)有限公司;金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus, S. aureus,ATCC 29213菌株)購自湖南豐暉生物科技有限公司;具核梭桿菌(Fusobacterium nucleatum, F. nucleatum,ATCC 10953菌株)和牙齦卟啉單胞菌(Porphyromonas gingivalis, P. gingivalis,ATCC 33277菌株)購自美國ATCC菌種保藏中心。 使用細菌的實驗獲得吉林大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院實驗倫理委員會的批準。
1. 2 Au NRs 的制備
采用CTAB和油酸鈉雙配體合成Au NRs。 首先,準備主反應(yīng)體系A(chǔ) 液,將7. 0 g CTAB和1. 234 gC17H33CO2Na溶于250 mL水中,加入18 mL 4 mmol/L AgNO3后,在30 ℃下攪拌。 15 min后,倒入250 mL1 mmol/L HAuCl4,攪拌90 min。 上述步驟結(jié)束前25 min,準備合成金種子液B 液,在5 mL 0. 2 mol/LCTAB 中加入5 mL 0. 5 mmol/L HAuCl4,隨后加入1 mL 6 mmol/L NaBH4 后,劇烈攪拌2 min,室溫靜置30 min。 B 液反應(yīng)結(jié)束前20 min,在A 液中加入1. 5 mL 37%(質(zhì)量分數(shù))HCl,低速攪拌15 min后,加入1. 25 mL 64 mmol/L AA。 快速攪拌30 s后,加入0. 4 mL B 液。 快速攪拌30 s后,保持30 ℃下低速攪拌12 h。 反應(yīng)結(jié)束后,7500 r/min,離心13 min 2次,收集于 45 mL 水中,室溫保存。
1. 3 Au 膜的制備
參考水-正己烷二液相成膜方法,將0. 5 mL Au NRs分散于直徑為6 cm的玻璃培養(yǎng)皿中的8 mL水中。 逐滴加入5 mL正己烷,直至完全覆蓋水面。 然后,以10 μL/s的速度逐滴加入乙醇,總共加入8 mL乙醇后,底部的金屬納米粒子溶液顏色逐漸變淺直至無色,并且在水與正己烷液面中形成一張致密且具有金屬光澤的薄膜。 對TPU薄膜進行30 min紫外臭氧處理以提高其親水性,將其置于膜下方并緩慢抬起以撈取界面處形成的金屬膜,待其干燥后,便得到了Au膜。
1. 4 Au 膜的拉曼靈敏度、均一性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性
拉曼光譜的采集使用了633 nm的激發(fā)波長和0. 28 mW的激光功率,所用光柵的密度為600 l/mm,通過20倍物鏡進行采集,積分時間設(shè)置為5 s,重復(fù)采集2次,光譜測量范圍為900~1800 cm-1。 1)分別將尺寸為1 cm×1 cm的Au膜浸泡在1 mL不同濃度(1×10-3~1×10-9 mol/L)的MPBA水溶液中,得到搭載不同量MPBA膜,在各個膜上隨機選取5個點進行拉曼檢測; 2)在經(jīng)1×10-4 mol/L MPBA水溶液處理的Au 膜(Au Film@MPBA)上隨機選取25 個點進行拉曼光譜采集驗證其均一性; 3)制備5 個批次的Au Film@MPBA,檢測其重現(xiàn)性; 4)Au Film@MPBA在室溫、干燥且密閉無避光處理條件下儲存7 d、3個月和6個月后,檢測其穩(wěn)定性。
1. 5 Au@DTNB@Ag 核殼納米粒子探針的合成
1. 5. 1 金納米球制備
將50 mL 25 mmol/L HAuCl4加熱攪拌至沸騰,快速加入500 μL質(zhì)量分數(shù)5%檸檬酸鈉溶液。 溶液逐漸變?yōu)榫萍t色,保持沸騰20 min,冷卻至室溫,得到金納米球溶液。
1. 5. 2 Au@DTNB 合成
取10 mL金納米球溶液,加入10 μL 10 mmol/L DTNB,以600 r/min攪拌4 h。 離心洗滌3次,得到Au@DTNB溶液。
1. 5. 3 Au@DTNB@Ag 制備
將10 mL Au@DTNB 溶液稀釋至40 mL,加熱至沸騰,加入500 μL 1% 檸檬酸鈉。緩慢滴加5 mL1 mmol/L AgNO3溶液,溶液由酒紅色變?yōu)槌壬?15 min后停止加熱,冷卻,離心洗滌3次,溶于4 mL去離子水中,得到Au@DTNB@Ag,4 ℃保存。
1. 5. 4 Au@DTNB@Ag@Apt 核殼納米粒子探針制備
將60 μL Au@DTNB@Ag與E. coli-aptamer在4 ℃搖勻過夜。 8000 r/min離心8 min,得到Au@DTNB@Ag@Apt。 沉淀溶于60 μL TE緩沖液中,4 ℃保存。
1. 6 細菌的培養(yǎng)
E. coli 和S. aureus 分別在LB液體培養(yǎng)基中,于37 ℃、200 r/min的搖床中培養(yǎng)12 h。 隨后,通過以5000 r/min離心5 min收集,并用PBS緩沖液洗滌2次,根據(jù)細菌標準計數(shù)法調(diào)節(jié)細菌懸液為1×108 CFU/mL以便后期稀釋至所需濃度。 F. nucleatum 和P. gingivalis 分別在TSB條件培養(yǎng)基中,于乏氧環(huán)境37 ℃培養(yǎng)96 h。 隨后,離心收集,生物濃度調(diào)至1×108 CFU/mL。
1. 7 細菌檢測實驗
1. 7. 1 水中細菌含量檢測
制備的Au Film@MPBA在4 ℃下與1 mL含有E. coli 的懸液孵育2 h,取出后用無菌去離子水沖洗3次。 隨后,浸入1 mL Au@DTNB@Ag@Apt溶液,在4 ℃下處理2 h。 最后,沖洗以去除未結(jié)合的標記,干燥后用于拉曼檢測。
1. 7. 2 人工唾液樣品檢測
為評估方法應(yīng)用,人工唾液用無菌PBS 緩沖液稀釋2 倍后,加入E. coli 懸液至濃度為1×102~1×107 CFU/mL,并在Au Film@MPBA 平臺上檢測。
2 結(jié)果與討論
2. 1 Au Film@MPBA 的制備與表征
首先,采用種子介導(dǎo)法合成小的金種子,然后在CTAB 和油酸鈉的共同作用下進行生長,形成Au NRs。 CTAB作為陽離子表面活性劑,在金納米顆粒表面形成雙分子層,促進顆粒在特定方向上生長。 油酸鈉作為輔助表面活性劑,與CTAB協(xié)同作用,調(diào)控金納米顆粒的生長動力學(xué),幫助控制最終的棒狀形貌。 如圖2A和2B所示,通過TEM及統(tǒng)計學(xué)分析,得到Au NRs的寬度為(23. 86±2. 14) nm,長度為(79. 58±6. 3) nm,長徑比為3. 33。 圖2C中,膠體Au NRs溶液的Zeta電勢為+42. 3 mV,這是由于表面CTAB帶正電。 MPBA通過Au—S強共價鍵連接在Au NRs表面,暴露的硼酸基團具有負電的羥基。
在水-正己烷二液相體系中,通過加入乙醇,可以促進水溶液中的Au NRs在水油界面自組裝形成致密金屬膜。 乙醇的加入降低了水和正己烷之間的界面張力,使得Au NRs更易于移動到界面處。Au NRs表面通常帶有合成殘留的CTAB,是親水的修飾劑,在界面上,這些分子會自發(fā)地重新排列,降低系統(tǒng)的自由能。 在圖2D中,Au NRs能夠呈大面積單層膜均一排布。 Au膜可以撈制在面積為4 cm2(2 cm×2 cm),厚度為0. 03 mm,柔軟且透明的TPU上,如圖2E和2F所示,薄膜表面呈現(xiàn)金屬光澤。 在圖2G中,Au NRs在水環(huán)境中的UV-Vis光譜顯示Au NRs的2個明顯的LSPR峰,橫向LSPR峰值位于513 nm和縱向LSPR峰值位于852 nm,而Au膜的LSPR峰從500 nm到900 nm呈現(xiàn)逐漸上升趨勢,并且由于陣列結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生集體耦合效應(yīng),Au膜的LSPR信號得到明顯增強,相較于Au NRs,Au膜具有更加高效的光吸收特性。 在圖2H中,拉曼信號檢測發(fā)現(xiàn)Au膜沒有顯著特征峰,經(jīng)MPBA修飾后,可見位于1078和1590 cm-1的尖峰,分別代表苯環(huán)的C—H彎曲振動和C—C伸縮振動,以及位于1190 cm-1處代表B—OH振動的小峰。 C—C鍵的伸縮振動涉及整個苯環(huán)結(jié)構(gòu),容易受到分子間相互作用和表面吸附的影響。MPBA與多元醇、糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)、金屬離子和聚合物等結(jié)合,溶劑的極性、pH值以及與其他分子的相互作用,如配位或氫鍵,均可能影響B(tài)—OH振動的頻率和強度。 而C—H振動通常較為局部化,受環(huán)境影響較小,更適合作為參比信號。 撈制單層膜后表面的親水性能夠支持后期多層膜撈制,在圖2I中,對不同層數(shù)Au膜的SERS性能進行了對比,雙層膜比單層膜信號增強了3倍,而再逐層增加并未達到更加顯著的信號增強,考慮到制備難度和材料的生物相容性,故選用雙層膜進行后續(xù)研究。
2. 2 Au 膜的拉曼靈敏度、均一性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性
在圖3A和3B中,測試了Au膜對偶聯(lián)在表面的MPBA分子的檢測靈敏度,當MPBA濃度為1×10?4 mol/L時信號達到飽和。 在1×10?9~1×10?5 mol/L范圍內(nèi),信號與MPBA濃度呈線性關(guān)系,Au膜的實際檢測下限為1×10?9 mol/L,證明了其具有優(yōu)良的SERS性能。 在圖3C和3D中,隨機采集Au Film@MPBA表面25個點的拉曼信號,得到信號的相對標準偏差(RSD)為5. 33%。 此外,針對5個不同批次Au Film@MPBA的拉曼強度測試,RSD為2. 63%。 這些結(jié)果表明,Au膜具備出色的均一性和重現(xiàn)性。 由于Au膜制備在透明柔性基底上,分別從薄膜正面與背面采集了拉曼信號,如圖3E所示,從薄膜背面采集到的拉曼信號強度僅有微弱的下降,證明了在機器學(xué)習(xí)等手段的輔助下,這種基底具有貼附在創(chuàng)口表面對細菌實時進行無標簽監(jiān)測的應(yīng)用潛力。 此外,Au Film@MPBA的制備無需精細且昂貴的設(shè)備,保存時對環(huán)境要求不高,如圖3F所示,在室溫條件下保存6個月后,其拉曼性能依然能夠保持穩(wěn)定,證明了其具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性。
2. 3 細菌檢測應(yīng)用
對制備的SERS標簽進行TEM(圖4A)及EDX(圖4C)表征,結(jié)果表明銀殼成功包被在金核外周。如圖4D所示,與金核位于525 nm的LSPR峰相比,Au@DTNB@Ag的LSPR峰位出現(xiàn)在409 nm,位于較短波長范圍內(nèi),這與銀在納米尺度下的特征吸收峰相符,從而驗證了銀殼的成功包覆。 DTNB的特征峰位于1337 cm-1,與硝基振動伸縮有關(guān)。 如圖4E所示,Au@DTNB@Ag能夠?qū)u@DTNB的信號增強5倍。 這種增強效果主要歸因于金核和銀殼之間的納米間隙,該間隙可以產(chǎn)生強烈的電磁場增強效應(yīng),顯著提高拉曼信號的強度。 此外,外部的銀殼層還能隔離DTNB分子,避免納米粒子間形成不可控的強熱點,從而提高標簽信號的穩(wěn)定性。 在圖4F中,Au@DTNB@Ag標簽被滴加到TPU基底或Au膜上。 與TPU空白基底上的Au@DTNB@Ag信號相比,Au膜上Au@DTNB@Ag的拉曼信號增強了54倍左右,這證明了Au膜對金銀核殼結(jié)構(gòu)具有優(yōu)秀的SERS增強效果。
利用Au Film@MPBA捕獲和固定E. coli,后用Au@DTNB@Ag@Apt標簽識別并定量檢測捕獲到的E. coli。 硼酸基團能夠與細菌細胞壁上的多羥基化合物(如糖類)形成共價酯鍵,圖4G中,在共聚焦顯微鏡下可見Au Film@MPBA成功固定E. coli。 當待測物中含有細菌時,Au@DTNB@Ag@Apt借助具有特異性識別E. coli 的核酸適配體與E. coli 結(jié)合,從而引入目標信號。 核酸適配體是經(jīng)過體外篩選(SELEX)獲得的,具有特定的核苷酸序列,能夠識別并結(jié)合目標分子。 適配體可能通過形成特定的三維結(jié)構(gòu)與E. coli 表面的多糖、表面蛋白或鞭毛結(jié)合[36]。
如圖5A和5B所示,利用Au Film@MPBA基底和Au@DTNB@Ag@Apt標簽檢測在水環(huán)境中進行檢測時,細菌濃度在1×102~1×107 CFU/mL范圍內(nèi)與I1337/I1078呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,決定系數(shù)R2=0. 97126。 在圖5C中,當僅對DTNB的信號強度I1337進行分析時,目標信號的R2=0. 87046,顯示比率型分析擬合效果更佳。 檢測下限(LOD)通過以下公式確定: LOD=3σ/S(其中,σ 為空白對照組多次測量的標準偏差,S 為校準曲線的斜率),計算得出該檢測系統(tǒng)在水中的LOD為1. 437 CFU/mL。 接下來,在圖5D和5F中,在人工唾液環(huán)境中對相同濃度的細菌樣品進行了再次檢測,人工唾液包含電解質(zhì)(如鈉、鉀、鈣)、酶(如淀粉酶)、蛋白質(zhì)和有機化合物,以模擬自然唾液的化學(xué)特性,有利于評估傳感器材料在唾液環(huán)境中的穩(wěn)定性和耐用性。 該傳感系統(tǒng)在人工唾液中進行檢測時,信號比值與細菌濃度在1×102~1×107 CFU/mL范圍內(nèi)仍然保持良好的線性響應(yīng),LOD為152 CFU/mL,證明了其在人工唾液環(huán)境中也具有高靈敏度和可靠性,能夠快速檢測細菌濃度,具有應(yīng)用于臨床檢測的潛力。 在圖5F中,選擇了S. aureus、F. nucleatum 和P. gingivalis 對設(shè)計的檢測系統(tǒng)進行了檢測特異性驗證,S. aureus 和E. coli 是2種造成創(chuàng)口感染的主要病原菌,F(xiàn). nucleatum 和P. gingivalis 是2種常見牙周病致病菌。 經(jīng)驗證,該檢測能夠有效區(qū)分E. coli、S.aureus、F. nucleatum 和P. gingivalis,具有強特異性。
3 結(jié) 論
利用水油二液相自組裝Au NRs 形成具有強SERS 性能的雙層膜結(jié)構(gòu)Au 膜,該基底具有優(yōu)良的SERS性能,對于偶聯(lián)在表面的4-巰基苯硼酸(4-Mercaptophenylboric acid, MPBA)分子的檢測限能夠達到1×10-9 mol/L,同時具有優(yōu)秀的信號重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。 在基底表面修飾MPBA對基底進行功能化,使其具有細菌捕獲能力并提供比率傳感器中的參比信號。 同時,制備SERS標簽用于特異性識別大腸桿菌(Escherichia coli, E. coli)并提供目標信號。 制備的Au膜對核殼結(jié)構(gòu)SERS標簽同樣具有優(yōu)秀的增強效果,能夠?qū)ERS標簽的信號增強約54倍。 利用Au Film@MPBA與SERS標簽協(xié)同構(gòu)建比率型E. coli檢測平臺,在1×102~1×107 CFU/mL范圍內(nèi)具有良好線性響應(yīng),LOD低至1. 437 CFU/mL,同時在人工唾液環(huán)境中也表現(xiàn)出了良好的檢測性能。 展示了其在生物醫(yī)學(xué)檢測中的應(yīng)用前景。
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