两种探针标记免疫金聚集体的制备及其sers免疫检测应用

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn两种探针标记免疫金聚集体的制备及其SERS免疫检1测应用宋春元，王著元，杨晶，张若虎，崔一平东南大学先进光子学中心，江苏南京（210096）E-mail:cyp@seu.edu.cn摘要：报道了一种利用4-巯基苯甲酸（4MBA）作为拉曼探针在标记过程诱导金纳米颗粒聚集制备一类具有高SERS活性和生物特异性的探针标记免疫金聚集体探测器的方法，并利用该免疫聚集体实现了高效、特异性的SERS免疫检测。实验借助紫外可见消光光谱、TEM和SERS等技术对制备过程进行了跟踪、表征和测定。实验结果表明适量的拉曼分子标记金纳米颗粒可诱导颗粒形成较稳

2、定的金纳米颗粒聚集体。基于该聚集体制备的免疫探测器具有较高的SERS活性和特异性，可实现高效的SERS免疫检测。此外，首次报道了利用巯基苯并噻唑（MBT）作为标记分子制备免疫聚集体并用于SERS免疫检测，特性表征和免疫检测结果证实MBT可作为SERS免疫检测中有效的信号输出源。检测结果亦表明MBT标记的免疫金聚集体可实现高效、特异性的SERS免疫检测。关键词：表面增强拉曼散射（SERS），免疫检测，聚集体，探针，4-巯基苯甲酸（4MBA），巯基苯并噻唑（MBT）中图分类号：Q632,O433.41.引言免疫检测作为一种实用的蛋白测定方法已广泛应用，同时越来越多高灵敏的免疫检测读出技术也陆续被提

3、出。其中，基于表面增强拉曼散射（SERS）的免疫测定技术作为一种高灵敏的读出手段被认为是极具潜力的蛋白检测方法。该方法通常采用“三明治”免疫结构，利用拉曼探针标记的免疫金纳米颗粒作为免疫探测器与待检测蛋白进行免疫识别，借助金纳米颗粒表面产生的增强电磁场激发探针分子，最后基于拉曼分子的SERS光谱作为读出信号对[1-4]蛋白质进行定性和定量测定。因此，要充分发挥SERS免疫测定技术高灵敏的优点，就需要根据SERS增强机理尽可能优化免疫探测器结构以提高表面增强效果。[5,6]SERS免疫探测器的响应能力与纳米颗粒形貌（如尺寸、形状或聚集度）直接相关。近来许多研究结果表明，颗粒的适度聚集可有效增强颗

4、粒的SERS活性。在聚集体中颗粒的[7-11]连接点位能形成大量“热点”，其表面增强能力比单个颗粒强2-40倍。此外，有报道表明标记分子不仅能诱导纳米颗粒聚集，而且可以通过调节标记分子的量对聚集程度进行调控，[12-14]获得较稳定的聚集结构。巯基苯甲酸（4MBA）是常用的拉曼分子，利用4MBA标记的免疫金纳米颗粒已广泛用于SERS免疫检测。巯基苯并噻唑（MBT）是一种使用广泛的浮选捕收剂，已有报道表[15-17]明该物质具有较大的拉曼散射截面，同时可通过巯基与金属表面相互作用。因此，MBT可作为有效的标记分子制备拉曼探针标记免疫探测器并用于基于SERS的免疫检测，但至今尚未有相关报道。本文首

5、先以4MBA为探针分子，利用直径20nm的金纳米颗粒作为原料，在探针标记1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金资助课题资助(No.20070286058，No.20090092110015)。-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn金纳米颗粒的同时，通过控制探针标记量来诱导颗粒适度聚集并形成较稳定的聚集体，然后通过进一步绑定抗体蛋白获得拉曼探针标记的免疫金聚集体，最后利用这一新型免疫探测器实现基于“三明治”免疫结构的高效免疫检测。同时，根据这一原理，首次报道了利用MBT作为标记分子制备这一免疫聚集体的方法。本文报道的新型免疫聚集体探测器不仅可以提高免疫检测能力，

6、同时为进一步研究增强机理及改进检测灵敏度提供了新方法和新思路。同时，MBT标记免疫聚集体的制备也为多组分SERS免疫检测的实现提供了更多的探针选择，也为制备其它拉曼探针标记的检测器提供参考。2.实验部分2.1试剂氯金酸和4-巯基苯甲酸（4-MercaptobenzoicAcid，4MBA）购自Sigma；二水合柠檬酸三钠及巯基苯并噻唑（2-Mercaptobenzothiazole，MBT）购自国药集团化学试剂有限公司；人抗原IgG（h-IgG），小鼠抗原（m-IgG）、羊抗人IgG、羊抗鼠IgG和牛血清白蛋白（BSA）购自南京凯基生物科技发展有限公司。所有样品购买后直接使用，整个实验过程均使

7、用超纯水。硼酸盐缓冲液(BBS,2mM,pH=9)作为稀释液，清洗液为Tris缓冲液(TBS,10mMTris,150mMNaCl,pH=7～8)和TBS/0.1%Tween20(10mMTris,150mMNaCl,0.1%Tween20,pH=7～8)。2.2实验仪器实验中利用紫外-可见分光光度计（UV-3600,Shimadzu,Japan)表征制备过程中金溶胶的表面等离子共振特性；透射电镜