《針尖增強拉曼光譜用於T細胞特異性受體結構表征的研究》是依託華南師範大學，由鐘麗雲擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：針尖增強拉曼光譜用於T細胞特異性受體結構表征的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鐘麗雲
- 依託單位：華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針尖增強拉曼光譜（TERS）技術可實現納米尺度樣品形貌和結構信息的同步探測，是單分子結構表征的利器。T細胞表面特異性受體（TCR）分子是產生免疫應答的主體，TCR結構及結構變化的原位探測和表征，是揭示T細胞免疫應答分子機制的核心。項目採用掃描探針顯微鏡與拉曼光譜儀融合構成針尖增強拉曼光譜儀，提出了系統解決TERS用於細胞分子測量時各種基礎問題的思路與方案，包括：探針選擇與控制、樣品製備、激發光選擇與調控、掃描控制與信號採集、數據處理與光譜識別、形貌與光譜信息空間對應指認等；提出了從直接測量的TERS信號中甄別和提取細胞分子近場增強拉曼信號的方法。通過項目研究，解決活細胞分子的原位TERS測量、處理與分析中的科學和技術問題，得到T細胞表面TCR分子形貌與拉曼光譜空間對應指認的方法，以期獲得不同亞群T細胞活化過程中TCR結構及結構變化與免疫應答的關係，為其免疫應答的分子機制研究提供新手段。
結題摘要
項目以增強拉曼光譜實現單細胞水平上的分子識別和結構表征為目的，重點進行針尖增強拉曼光譜（TERS）系統構建、基於表面增強拉曼光譜（SERS）的細胞分子探針研製、基於光熱和光動力或光化療協同治療的靶向載藥體系構建、動態相位測量和SERS光譜成像融合的單細胞行為表征研究，取得了豐富的成果。 項目採用掃描探針顯微鏡與拉曼光譜儀融合構建針尖增強拉曼光譜TERS系統，提出了系統解決TERS用於分子測量的思路與方案，包括：探針選擇與控制、樣品製備、激發光選擇與調控、掃描控制與信號採集、數據處理與光譜識別、形貌與光譜信息空間對應指認等；對各種徑向偏振光用於TERS系統的信號增強和穩定性進行系統研究，發現超高斯型徑向光拉曼增強效果最佳；對金Au納米結構局域增強及其法諾（Fano）共振拉曼散射增強進行大量模擬計算基礎上，利用電子束曝光EBL分別製備金納米環圍四聚體結構和Au納米粒棒微結構，實現主動表面電漿激元SPPs與局域表面電漿共振LSPR耦合，實現拉曼信號激發和發射的雙增強，並將其分別用於TERS系統信號探測，極大提高了TERS信號的強度和穩定性； 對Au-SiO2間隙納米結構進行模擬分析的基礎上，研製了多種細胞生物分子SERS納米探針；細胞內H2O2定量表征的硼酸SERS納米探針，建立了一套基於SERS成像的藥物作用位點識別方法，構建了光熱和光動力或光化療協同治療的靶向載藥體系，基於SERS靶向金納米給藥體系的製備及其用於癌症的光熱-化療一體化治療； 對課題組專有的雙通道動態相位測量系統與進行升級，用於活細胞生長和凋亡過程中相位變化的動態測量，提出了一系列細胞動態相位測量的方法和手段，包括雙通道同時空域和時域偏振相移技術、自校正相移技術、兩步空域載頻相移等新方法，結合單細胞SERS光譜成像，進行細胞相位變化與拉曼光譜信息空間對應指認，其結果將為單細胞狀態和行為精確表征了一種新的思路和方法； 通過項目研究，解決增強拉曼光譜實現單細胞水平上分子識別和結構表征，為T細胞免疫應答分子機制研究提供了新的方法和手段。
