[发明专利]一种表面增强拉曼散射检测基底、系统及其制备方法和其在癌症诊断中的应用

说明书

本发明提供一种表面增强拉曼散射检测基底、系统及其制备方法和其在癌症诊断中的应用，所述表面增强拉曼散射检测基底由金属基材、凹坑结构、纳米银颗粒、石墨烯薄膜和功能磁珠体系自下而上排布组成，其中功能磁珠体系落入凹坑结构之中。该表面增强拉曼散射检测基底能够用于癌症早期诊断，具有精度高、准确性好、灵敏度高的优点。

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，具体涉及一种表面增强拉曼散射检测基底、系统及其制备方法和其在癌症诊断领域中的应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

表面增强拉曼散射(SERS)可以通过贵金属颗粒或结构、氧化物涂层等将常规拉曼信号放大至10⁷以上，又因为其具有特异指纹峰、检测迅速、成本较低、待测样品不需复杂处理等优势，成为倍受关注的检测方法，并已经广泛应用于生物医学、食品安全、环境污染等领域。

胰腺癌是一种消化道恶性肿瘤，因其发病位置不外显，诊断和治疗十分困难，而且预后五年存活率小于1％，且发病率和死亡率逐年上升。导致胰腺癌的死亡率较高的原因是早期的确诊率较低，而癌症的早期阶段具有较大的治愈潜力，因此提升早期的确诊可以大大提升胰腺癌患者的生存率。磷脂酰肌醇蛋白多糖-1(GPC-1)被证明是是一种100％对胰腺癌特异的肿瘤标记物，与CD18/HPAF和MiaPACa的外泌体都呈阳性，因此可以将GPC-1作为胰腺癌特异性生物标记物。

中国专利CN110118765A公开了一种SERS基底的制备及其在癌症检测方面的应用，该专利通过在旋涂的多层聚苯乙烯微球间隙中加入TiO₂前驱液，并利用退火方法去掉微球，获得TiO₂反蛋白石结构，最后镀金实现拉曼增强。但是发明人发现，该专利中的SERS基底制备过程复杂，结构不均匀，且专利中直接使用血浆中提纯的外泌体，可能存在高分子蛋白质，为信号分析产生了困难。中国专利CN110412291A一种构建SERS光谱探针检测乳腺癌标志物EGFR磷酸化酪氨酸的方法，制备了Au@4-MBA@Ag纳米粒子胶体探针，连接DNA单链，并通过DNA间相互作用连接到金板上进行检测，发明人发现，该专利虽然对外泌体进行了修饰，但是工艺过程复杂，且以光滑金板为基底，只能实现SERS探针体系的随机二维组装，无法实现SERS探针的有序分布，因此对检测的稳定性和有序性有所损坏。

发明内容

表面增强拉曼散射应用在癌症早期诊断领域，要求正常人的光谱与癌症病人的光谱具有明确的区分对比，且检测系统需要具有高精度、高灵敏度、高稳定性等要求，为此，本发明提供了一种表面增强拉曼散射检测基底、系统及其制备方法和其在癌症诊断中的应用。

在本发明的第一方面，本发明提供了一种表面增强拉曼散射检测基底，其由金属基材、凹坑结构、纳米银颗粒、石墨烯薄膜和功能磁珠体系自下而上排布组成，其中，功能磁珠体系落入凹坑结构之中。其中，凹坑结构设置在金属基材的表面，凹坑结构表面分布有纳米银颗粒，纳米银颗粒表面设置有石墨烯形成石墨烯薄膜，而功能磁珠体系落入上述设置后的凹坑之内。本发明的基底结构既保证了系统的均匀性和有序性，而且通过银纳米颗粒、石墨烯薄膜与功能磁珠体系的结合，可以产生更多热点，提升系统的灵敏度。

其中，所述金属基材可采用目前已知或根据功能或特性判断可用于制作表面增强拉曼散射检测基底的金属材料。在本发明的一些实施方式中，所述的金属基材可以为硬度较低，方便压印成型的金属材料，且具有拉曼增强功能的面心立方金属，如金、银、铜等。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述凹坑结构(在本发明中也可称为凹坑限位结构)结构形状统一，均为微透镜结构；在本发明的一些实施方式中，当凹坑结构多于一个时组成凹坑结构阵列，其呈线性均匀分布在金属基材表面。