[发明专利]一种基于表面增强拉曼光谱的蛋白质检测方法

说明书

本发明提供了一种基于表面增强拉曼光谱的蛋白质检测方法，该方法包括以下步骤：1)利用光子晶体微球为模板制备带有氨基的水凝胶微球；2)在带有氨基的水凝胶微球上修饰醛基与抗体分子；3)利用抗原抗体之间的特异性吸附，将修饰有抗体分子的微球置于待检蛋白溶液中，抓取抗原蛋白质分子，然后对微球做银染处理；4)将上述银染后的微球置于拉曼光谱仪下检测。该方法设计原理巧妙、成本低廉、特异性强适用面广，又能维持蛋白质的水相环境，因而保持蛋白石的活性又能反应蛋白质的指纹信息，解决了蛋白质检测方面特异性差、适用面窄、不能反映蛋白指纹信息以及蛋白易失活的缺点，因此可用于临床检验。

技术领域

本发明涉及纳米材料领域、生物检测领域及拉曼光谱检测技术领域，具体是一种基于表面增强拉曼光谱的蛋白质检测方法。

背景技术

随着生物技术以及蛋白质组学的发展，随之涌现出来的关键问题之一是蛋白质的检测与鉴定，而传统的蛋白检测手段如质谱(MS)、酶联免疫吸附法(ELISA)等有一些自身固有的缺点，如MS设备昂贵、ELISA有假阳性的问题等。

近年来，由于其无创性、用途广泛性以及高灵敏度，表面增强拉曼光谱(SERS)技术已经越来越多的被引入生物领域的应用，比如单分子检测、细胞成像以及临床研究等。与此同时人们也逐渐将SERS技术用于检测蛋白质。例如吉林大学的赵冰研究组在western blot基础上开发的western SERS技术大大简化了蛋白质检测的流程。Kahraman等人直接将蛋白质银溶胶混合，然后用SERS技术检测蛋白质是一种简便易行的方案。但是诸如此类的方法特异性较差，很难从诸如带电性、pH值、分子量等蛋白质自身特性对多种多样的蛋白质做到分离的目的。为了克服蛋白质之间特异性的问题，人们又将拉曼活性标签接枝到待检蛋白质上，以检测拉曼标签的方法达到间接检测蛋白质的目的。首先这些间接的手段不能反映蛋白的指纹信息又使得检测过程变得复杂，还带来蛋白在偶联标签过程中失活的风险。虽然可以从蛋白质混合溶液的拉曼光谱上分析蛋白质组分信息，但是不同蛋白具有相同谱峰的可能性仍然较大，因为拉曼光谱的峰反映的是分子的化学键信息，具有相同化学键或者氨基酸基团的蛋白质拉曼光谱谱峰发生重叠的几率也是相当大的。

基于上述对SERS技术检测蛋白质方面的分析，最佳的蛋白质SERS检测方法应该是在蛋白质分离方面特异性强、检测手段简便、SERS光谱分析容易。因此，设计一种特异性强、适用面广、检测过程中能保持蛋白质活性以及能够反映蛋白质指纹信息的SERS检测技术成为亟待解决的问题。

发明内容

技术问题:针对蛋白质检测方面特异性差、适用面窄、不能反映蛋白指纹信息以及蛋白易失活的缺点，本发明提供一种基于表面增强拉曼光谱的蛋白质检测方法，该方法充分利用了抗原抗体的特异性结合以及SERS的指纹特征，理论上可实现对任意蛋白的检测，而且本方法流程简便、操作性强，成本低廉、特异性强适用面广，通过控制银染时间可实现不同浓度梯度的蛋白检测；另外该检测方法始终保持水相环境、无标记，降低了蛋白失活的风险保持蛋白石的活性，结果也充分反映蛋白拉曼指纹光谱，这种微米级的水凝胶光子晶体微球检测载体可以方便地与生物芯片集成，可实现蛋白分离、检测的一体化，多元化，可用于临床检验。

技术方案:本发明提供了一种基于表面增强拉曼光谱的蛋白质检测方法，该方法包括以下步骤：

1)利用光子晶体微球为模板制备带有氨基的水凝胶微球；

2)在带有氨基的水凝胶微球上修饰醛基与抗体分子；

3)利用抗原抗体之间的特异性吸附，将修饰有抗体分子的微球置于待检蛋白溶液中，抓取抗原蛋白质分子，然后对微球做银染处理；

4)将上述银染后的微球置于拉曼光谱仪下检测。

其中：

所述的水凝胶微球包括包括聚丙烯酰胺水凝胶微球、壳聚糖微球、聚多巴胺微球、聚乙烯亚胺微球。