[发明专利]一种SERS基底的制备及其在癌症检测方面的应用

说明书

本发明公开了一种SERS基底的制备及其在癌症检测方面的应用，属于纳米材料领域。本发明公开的SERS基底为镀80nm Au的TiO₂反蛋白石，TiO₂反蛋白石的孔径为290nm。SERS基底中TiO₂反蛋白石孔径和待检测物外泌体直径(90nm左右)匹配，能够使外泌体与SERS基底充分接触，另一方面孔径为290nm的TiO₂反蛋白石在633nm激光激发下在检测分析物时能够产生慢光效应，进而能更好的得到外泌体本身的SERS信号。利用本发明能够快速分析血浆中提取得到的外泌体蛋白的磷酸化程度进而诊断癌症，其用时短、灵敏度高，本发明为非侵入性体外癌症快速诊断提供一种新的思路。

技术领域

本发明属于纳米材料领域，具体涉及一种SERS基底的制备及其在分析血浆中外泌体蛋白磷酸化程度进而诊断癌症方面的应用。

背景技术

外泌体是源于内吞作用的小脂双层膜包裹的纳米囊泡(直径30-120nm)。所有细胞都能分泌外泌体因而其广泛存在于唾液、尿液、牛奶和血液等生物体液中。越来越多的证据表明，外泌体在肿瘤生物学和转移中起着重要作用并携带有亲代细胞的许多特征，如蛋白质、DNA和RNA分子，因此其作为细胞信使成为了一种癌症和疾病的潜在生物标志物。目前，癌症的主要诊断方法是侵入性活检。而外泌体的深入研究表明其作为癌症标志物可以在癌症诊断中作为一种非侵入性手段实现体外癌症检测。另外蛋白质发生磷酸化是重要的翻译后修饰，它与信号传导、细胞周期、生长发育以及癌症机理等诸多生物学问题有密切关系，以往研究表明通过生物质谱分析发现乳腺癌病人血浆中的外泌体蛋白磷酸化程度远远高于正常人，因此研究蛋白质磷酸化对阐明蛋白质功能具有重要意义。两者结合后目前外泌体磷酸化蛋白已经被视为癌症标志物的主要体现形式。

表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering，SERS)作为一种物理光谱学手段，其主要原理是利用贵金属(Au、Ag、Cu等)基底与激发激光之间的等离激元共振将基底表面附近的分子拉曼散射光谱显著放大，进而得到分子内部结构信息，具有极高的灵敏性。目前利用SERS方法解决生物学问题是一大热点，其主要原因是传统医学检测手段存在耗时长、效率低的弊端，而SERS光谱采集则往往只需要极短的时间(10分钟内)且灵敏度极高(增强因子可达10¹³)。目前将SERS技术应用于病理学诊断的主流方法都是先将SERS基底与生物分子结合，然后通过拉曼探针分子的信号变化间接性的分析所要研究的生物标志物(如RNA、DNA、蛋白质、多肽等等)，往往很难得到生物标志物的本质信息。因此寻找一种能直接高效检测生物标志物本质信息并达到病理学诊断目的的SERS方法是迫待解决的一个问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所需要解决的技术问题是提供一种SERS基底的制备及其在癌症检测方面的应用，本发明所提供的SERS基底可用于分析外泌体蛋白磷酸化程度进行有效诊断癌症并有望用于癌症预检测。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种SERS基底，为镀80nm Au的TiO₂反蛋白石，TiO₂反蛋白石的孔径为290nm。SERS基底中TiO₂反蛋白石孔径和外泌体直径(90nm左右)匹配，能够使外泌体与SERS基底充分接触，另一方面孔径为290nm的TiO₂反蛋白石在633nm激光激发下在检测分析物时能够产生慢光效应，进而能更好的得到外泌体本身的SERS信号。

所述SERS基底的制备方法包括如下步骤：

(1)利用旋涂法将直径为400nm的聚苯乙烯微球悬浮液旋涂于二氧化硅片衬底上，干燥后得到多层密排聚苯乙烯微球阵列作为掩膜板；其中干燥温度优选为30～45℃。