新型銀納米探針與生物輔酶NAD+/NADH的SERS特性研究

《新型銀納米探針與生物輔酶NAD+/NADH的SERS特性研究》是依託深圳大學，由袁玉峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：新型銀納米探針與生物輔酶NAD+/NADH的SERS特性研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：袁玉峰
• 依託單位：深圳大學

項目摘要

NAD+/NADH是胞內關鍵的媒介，參與多個氧化還原反應，其含量是新陳代謝的主要指標，開展NAD+/NADH靈敏探測研究具有重要的科學意義。本課題通過理論計算、實驗測量以及大數據分析的手段，研究新型銀納米探針與NAD+/NADH的SERS特性，擬實現NAD+/NADH超靈敏探測和不同NAD+/NADH比值線上識別的目標。該探針與NAD+/NADH存在有趣的π-π堆積作用，具有很強的吸附性，可以快捷地探測出高質量SERS信號。低探測水平下，NAD+/NADH官能團腺嘌呤和煙醯胺能自發地捕獲兩個納米顆粒形成二聚體。藉助於二聚體電磁增強效應，本課題通過拉曼成像繪製NAD+/NADH 的SERS信號分布圖像，實現其超靈敏探測。本課題開發大數據分析方法，分析並提取其指紋特徵光譜信息,實現不同NAD+/NADH比值的實時判別。本研究可望拓展並完善生物輔酶的靈敏探測技術，對活體探測有重要的指導意義。

結題摘要

芳香族生物分析物（例如，DNA鹼基、輔酶因子NAD+/NADH、細胞因子以及蛋白分子等）是生命活動的關鍵媒介。因此，對其開展超靈敏探測的研究具有重要的科學意義。藉助於π-π堆積作用吸附機制，作本項目通過設計、開發並製備多種超靈敏電漿感測探針，採用表面增強拉曼光譜技術和表面電漿共振感測技術實現了對芳香族生物分子超靈敏探測(＜1pM)的研究目標。本項目設計的電漿感測探針主要有PSSS-MA-templated Ag NPs、新型銀納米三角稜柱和二維材料增敏的感測界面（金膜-黑鱗-石墨烯複合結構、鋁膜-石墨烯複合結構、銀膜-二氧化矽-六方氮化硼複合結構，銀膜-Ti3C2Tx MXene-石墨烯複合結構以及金膜-銻烯-石墨烯-SnSe複合結構），在超靈敏生物感測領域有廣泛套用前景。此外，本項目還製備了新型磁性光熱材料MnFe2O4-NaYF4，具有良好的穩定性、生物兼容性以及較高的光熱轉換效率。在近紅外光照射下，該磁性納米粒子能夠有效抑制小鼠腫瘤的生長，在生物醫學和癌症治療領域有廣泛的套用前景。