作者：罗晓俊
近期，天博全站app网页版表面增强拉曼光谱团队(何毅、罗晓俊、吴彩骏等)在分析化学领域Top期刊Sensors and Actuators B: Chemical (SCI一区，IF：8.4)，食品科技领域Top期刊Food Chemistry (SCI一区，IF：8.8)和材料科学领域Top期刊ACS Applied Materials & Interfaces (SCI二区，IF：9.5)上发表研究论文4篇。何毅和罗晓俊老师为论文通讯作者，西华大学硕士研究生谭锐、张润滋，四川大学研究生陈治男做了大量科研工作，同时该成果还得到了南京大学和四川省不对称合成与手性技术省重点实验室的大力支持和协助。
期刊截图
对农产品中有机污染物(三唑类农药)残留进行精确、快速检测尤为重要。我们制备了一种具有优异性能的金十面体拉曼增强基底，成功地同时捕获了六种不同三唑类农药的特征拉曼光谱，且本工作提出的方法取得了优异的检测灵敏度(低至pM)、较宽的线性范围。此外，我们的方法能够对豆类、苹果、蔬菜表面多种农药残留进行直接原位检测，取得了较高的回收率。因此，本研究展示了表面增强拉曼光谱(SERS)在食品安全检测平台的应用前景，同时也可为发展纳米材料-拉曼光谱传感-食品安全联用技术提供有益的参考。
本论文采用花生状FexOy@macro/介孔碳(MMC)@Au和共价有机框架(COF)@Au结合的靶诱导DNAzyme扩增策略，构建了用于氯霉素(CAP)超灵敏检测的SERS传感器。首先将聚多巴胺作为还原剂在花生状Fe2O3上自聚合，生成具有多个热点的均匀分布的AuNPs组装体，实现了高再现性。将目标CAP放入适体和DNAzyme双链中，CAP可以与适体特异性结合，释放DNAzyme链，切断已经组装在FexOy@MMC@Au上的发夹DNA。此时，COF@Au@toluidine blue(TB)@S1由于S1与残留的发夹DNA互补，可以被吸引到SERS底物附近，产生强烈的拉曼信号。基于这一原理，获得了检测CAP的极低检测限(LOD)为7.35 fM。结果表明，该SERS配体传感器具有敏感性和选择性诊断CAP的潜力，可应用于临床和生化分析。
本论文建立了一种检测三磷酸腺苷(ATP)的SERS生物传感器，从而实现对其快速灵敏的测定。本文首先设计了一种基于金属-有机骨架/碱性磷酸酶(MOFs/ALP)纳米复合材料的ATP诱导酶催化级联反应体系。ALP首先被ZIF-90包装，像“锁”一样暂时关闭酶的活性。金纳米星(AuNSs)与邻苯二胺(OPD)结合形成AuNSs@OPD。当目标ATP与MOF/ALP相互作用时，导致ALP释放，并在抗坏血酸2-磷酸(AA2P)的辅助下进一步催化OPD生成氧化OPD。因此，随着ATP浓度的增加，导致1262 cm-1处属于OPD的峰相应减少。基于此，本论文提出的SERS生物传感器实现了ATP的超灵敏检测，检测限低至0.075 pM。综上，本研究为ATP的超灵敏检测提供了一种新的策略。
miRNAs是检测癌症和神经系统疾病的关键生物标志物，对miRNAs进行超灵敏、准确检测对于各种疾病的早期诊断至关重要。本研究创建了一种新型基于SERS 和催化发夹组装 (CHA) 技术的双信号放大方法，通过目标miRNAs触发发夹DNA之间的CHA反应，特异性地将提前标记的两种拉曼信标分子的SERS探针固定到金纳米团簇掺杂的共价有机框架(AuNCs/COF)纳米纤维基材表面上，产生大量“热点”，获得放大的SERS信号，实现了对多种miRNA的超灵敏检测。结果表明，我们所开发的多重信号放大生物传感器在生物分析和临床医学领域具有对癌症生物标志物进行多重灵敏检测的巨大潜力。
作者简介：
何毅，博士，西华大学天博全站app网页版化学系讲师。主要研究方向为无机纳米材料与生物材料在生物传感器中的应用，旨在构建高性能的表面增强拉曼光谱生物传感器用于抗原抗体、DNA、抗生素以及环境污染物等的研究。参与项目食品及农产品中危害残留物快速检测技术四川省青年科技创新研究团队-四川省科技计划项目专项资金，在Analytica Chimica Acta、Anal. Chem、ACS Appl. Mater. Interfaces、Sens. Actuators B Chem.、J. Meter. Chem. B等期刊发表论文20余篇。
罗晓俊，博士，西华大学天博全站app网页版化学系副教授。主要从事表面增强拉曼光谱方面的研究工作，当前的主要研究兴趣包括制备纳米颗粒、复合材料等作为增强基底，应用于水环境污染监控、食品安全分析、肿瘤标记物检测等方向。目前已在Anal. Chem, ACS Appl. Mater. Interfaces, ACS Sens等国际学术期刊以第一作者/通讯作者发表20余篇，申请国家发明专利3项，主持科研项目3项。
编审：贾海燕
责编：裴峥