[发明专利]酶引导晶体生长增强拉曼光谱表面效应检测双酚A的方法

说明书

本发明提供一种酶引导晶体生长增强拉曼光谱表面效应检测双酚A的方法，包括：巯基化的适配体和葡萄糖氧化酶、偶联剂溶液混合，将金种加入到氯金酸溶液中，同时迅速加入抗坏血酸和硝酸银溶液，制备金纳米星，再加入适配体互补链DNA2溶液进行偶联，进一步加入4‑硝基苯硫酚乙醇溶液，制备AuNS‑GOx探针溶液，并在AuNS表面生长Ag壳。本发明成功制备了基于AuNS检测双酚A的超灵敏SERS传感器，首次将酶‑引导晶体生长策略应用于构建SERS生物传感器，建立了目标物浓度与SERS特征峰信号强度之间的线性关系，检测限低至10^‑16g/mL，低于目前报道的多数方法，可实现食品安全中双酚A的超灵敏检测。

技术领域

本发明属于检测领域，具体地，涉及一种双酚A的表面增强拉曼光谱检测方法。

背景技术

近年来，食品安全问题严重危害人类健康，已经引起了人们的广泛关注。由于表面增强拉曼散射光谱(SERS)具有低检测限、窄光谱带宽等独特优势，特别是纳米材料学的发展，使得SERS在食品安全检测领域的应用逐年增多。同传统红外光谱法相比，SERS技术不仅能提供被检测物详细的结构信息，同时由于水分子的拉曼散射截面小，从而可以忽视背景从水相体系中直接有效地获得生物分子的振动信息进而检测生物分子，甚至其检测限可达单分子水平。由于SERS具有低检测限、窄光谱带宽、荧光猝灭能力和无光学标签使用限制等诸多优点，使得SERS广泛应用于食品安全检测、DNA/RNA分析及检测、遗传学和蛋白质组学、医疗诊断和化学试剂检测等。在上述的研究背景下，本发明将引用基于高增强因子金/银纳米材料的SERS技术在食品安全检测方法方面开展工作，以目前常见的导致食品安全问题的物质双酚A(BPA)为研究对象，建立具有高灵敏度和高特异性的检测新方法，拓宽拉曼光谱技术在食品安全检测领域的应用范围，建立新型简单、快速灵敏的检测方法来满足食品安全检测领域日益增长的检测需求。

分子的拉曼散射是一种非弹性的散射过程，其散射截面约为10-29cm²/分子。同其他光学过程如荧光(10-19cm²/分子)的横截面相比，拉曼散射是一种很弱的现象，这导致常规拉曼散射在测量低浓度分子时一般都存在严重的缺陷(尤其是背景荧光比较突出的时候)。虽然已有许多科研者对SERS技术在食品安全检测中的应用进行了研究，但同其他检测技术(如常规光谱检测技术、色谱检测技术和生物检测技术等)一样，SERS技术的应用仍有很大的局限性。比如大部分SERS基底增强效应偏低、SERS检测模式不够多样化等缺陷，这些因素导致SERS技术在食品安全检测领域的应用主要集中于定性分析，在定量方面尚未成为人们依赖的检测手段。因此建立应用于食品安全检测领域的基于SERS的新型定量方法仍十分迫切。

酶引导晶体成长策略是以酶作为一种高效的催化剂催化底物产生还原剂，可通过还原剂还原金属离子(主要是Au³⁺/Ag⁺)并沉积在纳米粒子表面。因此，通过酶来引导控制晶体生长过程，协调其物理化学性质，并决定晶体纳米结构的形状和大小。基于结合酶的高效催化特性和金属沉积物的高灵敏SPR-响应，因此对于酶-引导银沉积的研究更为广泛。虽然酶-引导银沉积已被应用于多种方法中，但目前还没有人将其应用于SERS传感器设计。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明提出一种酶引导晶体生长增强拉曼光谱表面效应检测双酚A的方法，利用适配体互补链(DNA2)与信标4-硝基苯硫酚(4-NTP)功能化的AuNS为SERS探针，建立一种基于葡萄糖氧化酶酶-引导晶体生长策略的超灵敏检测目标物双酚A的SERS方法，拓宽SERS的检测模式及范围。

实现本发明目的的技术方案为：

一种酶引导晶体生长增强拉曼光谱表面效应检测双酚A的方法，包括步骤：