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表面增强拉曼散射(SERS)是一种具有分子指纹特异性以及单分子检测能力的光谱技术,具有操作简单、光谱分辨率高、所需样品少、多种组分可同时进行检测等优点,在食品安全、环境检测、生物医学等领域广泛应用,已经成为一种强有力的快速分析检测工具。近年来,制备具有高SERS效应、良好稳定性及重现性的SERS基底已成为研究热点。在传统SERS基底制备基础上,通过一些功能化修饰,构建具有高SERS活性的纳米探针是拓展SERS技术应用领域的关键。本论文旨在设计并构建高SERS活性探针,并应用于生物小分子和疾病标志物的高灵敏检测分析。主要研究内容包括:1.基于“核-卫星”组装体的构建及其对三磷酸腺苷(ATP)的高灵敏检测。ATP作为一种重要能量载体,为机体内各种生化反应提供能量,定量检测ATP具有重要的意义。首先分别制备金纳米粒子(AuNPs)和高SERS效应的银包裹金纳米星粒子(AuNS@Ag),将ATP核酸适配体分割成两段探针作为响应元件,通过修饰巯基官能团分别组装在AuNPs和AuNS@Ag粒子表面,同时拉曼报告分子4-巯基苯甲酸(4-MBA)通过Au-S键固定在AuNPs粒子表面。反应体系中存在ATP时,两段单链探针通过ATP分子特异性结合,诱导AuNPs与AuNS@Ag粒子形成“核-卫星”组装体,由于AuNPs与AuNS@Ag粒子间具有纳米级间隙,能够产生大量“热点”,进而产生强SERS效应,从而实现ATP的特异性检测,该方法的检测限为0.5 pM,并具有很好的重现性。2.胆固醇功能化SERS纳米探针的制备及其应用于外泌体的检测。通过“种子”介导生长法合成4-MBA标记、具有核-壳双层结构的纳米颗粒(AuNS@4-MBA@Au),其中4-MBA作为拉曼报告分子嵌入在AuNS核和Au壳之间的纳米间隙中,形成大量的“热点”,导致局域电磁场增强,产生SERS增强效应。胆固醇标记的双链核酸探针通过巯基修饰组装在AuNS@4-MBA@Au粒子表面,制得具有高SERS活性的纳米探针。反应体系存在外泌体时,CD9抗体修饰的免疫磁珠首先通过与外泌体膜上CD9蛋白亲和作用特异性捕获外泌体,然后加入AuNS@4-MBA@Au粒子,通过其组装的胆固醇探针的疏水作用锚定于外泌体膜表面,与磁珠形成“三明治”结构,通过检测反应体系中SERS信号强弱实现对外泌体的特异性检测,该方法的检测限为27个/μL。