[发明专利]光敏分子及包含该光敏分子的表面增强拉曼检测基片的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于构建光响应软硬基片的光敏分子，结构通式如下所示：R₁‑X‑R₂；本发明还公开了基于光图案化的表面增强拉曼检测基片的制备方法，以及上述基于光图案化的表面增强拉曼检测基片利用三明治免疫夹心结构实现生物标志物的检测方法。本发明由于采用光图案化技术使用光敏分子实现检测基片与抗体的共价连接，通过对光照区域精确调控，可实现同一基片材料上多种抗体的标记，从而使得产品满足了多种抗原、蛋白等生物标志物高通量集成化检测的要求。

技术领域

本发明属于体外诊断技术和拉曼散射光谱检测技术领域，具体涉及一种光敏分子及包含该光敏分子的表面增强拉曼(SERS)检测基片的制备方法。

背景技术

表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering)，简称SERS，是在普通拉曼散射的基础上发展起来的一种技术。SERS现象通常是指待测物吸附在金属溶胶颗粒(如金、银、铜)或者具有粗糙结构的金属表面，在激发区域内，由于金属表面或近表面的电磁场的增强导致吸附分子的拉曼散射信号与普通拉曼散射相比信号大大增强的一种光学现象。截至目前，SERS检测技术已经在食品安全和环境污染检测等领域得到了广泛的应用。与其他光谱标记技术相比，SERS具有高灵敏度和高特异性、谱峰宽度窄、可多通道检测、信号不受水分子影响等优势，SERS技术被认为在生物医学体外诊断、检测领域具有重大潜在应用，特别是针对通常疾病诊断中微量生物标志物的检测。

临床上抗原、蛋白质的定性和定量分析通常采用免疫学技术，这种方法是基于抗原与抗体的特异性结合。目前常用的免疫学检测方法包括酶联免疫检测法(ELISA)、放射免疫检测法(RIA)、荧光免疫检测法(FIA)等。然而这些方法也各有不足，如放射免疫分析法和荧光免疫分析法虽然检测灵敏度较高，但放射免疫分析法中放射性物质的放射辐射和污染难以避免；荧光免疫法中传统荧光团的发射谱线较宽且易于光降解。常用的酶联免疫吸附试验可以对蛋白质进行低浓度定量分析，但其价格昂贵、操作复杂，且难以实现高通量蛋白质分析。通常疾病体外诊断中所检测生物标志物分子浓度较低，同时血清或尿液样本中组分复杂、干扰成分多，拉曼光谱对特定分子的选择性较差，使得传统SERS传感器的灵敏度和抗干扰性往往达不到要求。将表面拉曼增强技术与免疫检测相结合，拓宽了SERS在体外诊断应用范围。目前采用的“夹心法”是免疫分析中的常用方法，该方法是将特异性抗体标记在载体上，之后加入相应的待测抗原以及标记有特异性抗体和拉曼信号报告分子的金属纳米颗粒，形成“双抗夹心”检测体系，通过检测报告分子的信号实现待测溶液中抗原的检测。

在实际临床诊断中，多种疾病标志物同时检测的需求不断增长，因此高通量集成化检测的重要性日益突显。传统的SERE基底材料的制备包括化学沉积法、电化学沉积法、单分子的自组装等方法，但这类方法往往只能实现均一性能基底材料的制备。目前实现高通量免疫检测的SERS基底的制备方法主要有：电子束、离子束、光刻蚀得到的有序阵列式金属基片；喷墨打印、丝网印刷、3D打印等方法得到的阵列式柔性纸基底；电沉积、离子溅射镀膜法制备的双金属三维有序多孔基底以及表面醛基化预设阵列式固态硅基片等。但是这些基片材料存在结构复杂、表面形貌不可控、工艺复杂、成本昂贵等缺点。而在生物医用材料领域，光图案化技术制得的高通量微阵列或高通量筛选表面已经能够有效筛选多种生物分子库如DNA、蛋白质、抗体等。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种用于构建光响应软硬基片的光敏分子。

本发明的第二个目的是提供一种基于光图案化技术的表面增强拉曼检测基片的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种利用三明治免疫夹心结构实现抗原等生物标志物的检测方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一方面提供了一种用于构建光响应软硬基片的光敏分子，结构通式如下所示：R₁-X-R₂