Au@mSiO2核壳结构纳米探针的制备及其免疫层析检测应用

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本文开发出了一种基于表面增强拉曼散射(SERS)纳米探针的侧流免疫试纸条(SERS-LFA strip),用于同时和定量检测双重感染生物标志物,血清淀粉样蛋白A(SAA)和C反应蛋白(CRP)。在实验中,介孔二氧化硅(m Si O2)包覆的金纳米颗粒(Au NPs)被用作SERS衬底。将巯基苯甲酸(MBA)嵌入到Au纳米颗粒与mSiO2壳之间的内部间隙中,以制备AuMBA@mSiO2纳米颗粒,并分别在AuMBA@m Si O2纳米颗粒表面修饰SAA和CRP抗体以制备两种AuMBA@m Si O2 SERS纳米探针。选材制作了免疫层析试纸条后,将之前制备好的纳米探针均匀喷涂于试纸条的结合垫上,并在试纸条的NC膜上分别喷涂了SAA捕获抗体,CRP捕获抗体和羊抗兔Ig G抗体以分别制备两条测试线(T线)和一条控制线(C线),以此来制备SERS-LFA试纸条。将分析物滴加到SERS-LFA试纸条的样品垫进行免疫实验,5分钟左右便可观察到SERS-LFA试纸条的NC膜上会出现“红线”,整个免疫实验过程15分钟左右便可完成。分别使用拉曼光谱仪和Image J软件测定了测试线和控制线的拉曼强度和辉度值,以进行SAA和CRP的定性和定量检测。使用拉曼信号来定量检测SERS-LFA试纸条时,SAA和CRP的检测限(LOD)分别低至0.1和0.05 ng/m L。当使用辉度值来定量分析SERS-LFA试纸条时,其检测限比使用拉曼信号来定量检测SERS-LFA试纸条时的检测限高5-10倍。这表明,使用拉曼信号表征SERS-LFA试纸条时,其检测结果更准确可靠。将该SERS-LFA试纸条与其他文献中提出的试纸条进行对比,可以发现本文中的SERS-LFA试纸条具有检测时间短,检测限低等优点。本文又制备了Au MBA@m Si O2@Pt马达型纳米探针并进一步研究了其在静场和流场中的运动情况。制备了基于Au MBA@m Si O2@Pt马达型纳米探针的SERS-LFA试纸条,并使用该试纸条同时定量检测SAA和CRP。并将其与基于Au MBA@m Si O2纳米探针的SERS-LFA试纸条进行比较。发现Au MBA@m Si O2@Pt马达型纳米探针由于其在一定浓度过氧化氢溶液中特殊的运动状态,使探针纳米颗粒上的抗体与溶液中的抗原充分的接触,增大了抗体抗原的结合概率,从而在而一定程度上,降低了该试纸条对抗原的检测限。最后,针对即时检验(POCT)应用,本文使用了基于便携式拉曼光谱仪的智能手机来定量分析SERS-LFA试纸条。通过使用可配备基于5G云端的医疗管理系统的便携式拉曼光谱仪,基于SERS-LFA试纸条的检测策略为感染性疾病(如败血症等)的快速,现场化诊断提供了潜在应用,尤其是对缺乏发达医疗资源的边远地区广泛传播感染相关疾病的治疗具有重要的医学指导意义。
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