《DNA編碼組裝高靈敏的納米啞鈴SERS標記免疫探針的研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由劉洪林擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：DNA編碼組裝高靈敏的納米啞鈴SERS標記免疫探針的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉洪林
- 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基於Raman標籤的表面增強拉曼光譜(SERS)，因其獨特的指紋特徵、超靈敏、多重檢測等優勢，成為標記免疫檢測領域的研究重點之一。SERS標記免疫檢測面臨的核心科學問題之一是：高產率構築高增強活性納米結構的同時，如何可控地定位Raman標籤並穩定地修飾抗體分子。本項目以此為目標牽引，採用DNA編碼組裝策略，解決Raman標籤定位的可控性問題和抗體分子修飾的穩定性問題：①組裝間隙距離固定的Au納米顆粒二聚體（納米啞鈴），並在其表面包覆不同厚度的Ag殼，實現二聚體的間隙大小在3 nm範圍內的可調可控；②利用DNA編碼組裝，重點發展在啞鈴間隙內可控標記Raman標籤以及在啞鈴表面穩定修飾抗體分子的方法。使得每個納米粒子具備一個標記有Raman標籤的熱點，而且表面穩定修飾一種抗體分子，獲得高靈敏、高穩定的SERS標記免疫探針。項目預期成果將為SERS標記免疫探針的設計與調控提供新的思路。
結題摘要
在本項目支持下,研究團隊實現了間隙大小一致且可控的納米組裝結構研究，提出了“捕獲勢阱”用於三維組裝納米顆粒的新理論，發展了時間有序的三維表面增強拉曼散射(SERS)熱點結構與檢測概念，實現了可控地在納米間隙內修飾拉曼標籤和納米顆粒表面抗體或DNA等分子的特異性修飾。構築了不同Ag殼厚度的Ag納米顆粒組裝體、三維SERS熱點超結構，闡明了其對納米標記探針結構、穩定性和功能化基團可控性的影響，並進行形貌、局域電漿共振光學評價以及SERS 活性研究。揭示了影響三維SERS熱點納米組裝結構穩定性與組裝可控性的關鍵因素，發展了液態界面上高產率地構築高增強、高穩定的SERS 檢測平台的新方法，建立了利用三維SERS熱點高靈敏檢測待測物的方法。我們提出的熱點矩陣和捕獲勢阱等新方法和新理論在等離激元光學和SERS超靈敏檢測等研究領域具有重要的科學意義和廣泛的套用價值：不僅極大增加了等離激元熱點數量，提高了SERS增強效果；而且提供了分子捕獲的結構基礎，單個染料分子也可以產生強烈的SERS信號，解決了熱點效率問題。克服了SERS檢測長期面臨的局限，可以套用於各種表面和基底上的超靈敏檢測，可以方便的檢測各種各樣拉曼活性不同、與貴金屬表面親和性不同的分子，包括胺基酸、爆炸物、農藥殘留、毒品等。項目負責人以第一作者或通訊作者在J. Am. Chem. Soc.（1篇）、Anal. Chem.（3篇）、Nanoscale（1篇）、J. Mater. Chem. A（1篇）、Chem-Eur J. （1篇）、Analyst（4篇）、Mater. Res. Bull.（1篇）等雜誌共發表科研論文12篇，受邀撰寫TrAC-Trend. Anal. Chem綜述論文1篇。其中，SCI 1區論文7篇，2區6篇； 8篇論文影響因子＞5，12篇論文影響因子＞4；1篇論文入選全球Top 1%“ESI”高引論文；獲得安徽省自然科學論文一等獎1項。申請國家發明專利1項。培養研究生5名。相關研究成果獲得安徽省自然科學獎一等獎（2016）。
