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核壳型SERS纳米探针检测嗜肺军团菌的研究,吕璞,龚继来,病原体的快速检测和鉴定对于感染性疾病的诊断和治疗具有重要的意义。表面增强拉曼散射(SERS)具有极高灵敏度从而实现单分子检测。金
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核壳型 SERS 纳米探针检测嗜肺军团菌的
研究
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吕璞,龚继来
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基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金(20070532059)
作者简介:吕璞,(1986-),女,硕士研究生,主要从事水质监测研究
通信联系人:龚继来,女,副教授,主要从事废水处理新材料与水质监测的研究. E-mail: jilaigong@hnu.cn
(湖南大学环境科学与工程学院,长沙 410082)
摘要:病原体的快速检测和鉴定对于感染性疾病的诊断和治疗具有重要的意义。表面增强拉
曼散射(SERS)具有极高灵敏度从而实现单分子检测。金属纳米粒子标记 DNA 探针己被广泛应
用于医学和生物学研究。本文用对巯基苯甲酸作为活性分子,制备 Ag/Au 核壳型 SERS 纳米
颗粒核酸探针,选取嗜肺军团菌致病 mip 基因的特征碱基,采用“三明治结构”检测嗜肺军
团菌。通过实验发现制得的杂交样品有较好的拉曼信号而空白样品没有信号。因此,本文为
嗜肺军团菌的检测方法的拓宽做了很好的探索。
关键词:表面增强拉曼散射;银核金壳;DNA 探针;嗜肺军团菌
中图分类号:X131
Core-shell nanoparticle SERS probe for Legionella
pneumophilas detection
Lv Pu, Gong Jilai
(College of Environmental Science and Engineering, Hunan University, ChangSha 410082)
Abstract: It is of significant importance to rapidly detect and identify pathogen for diagnosis and
treatment of infected disease. Surface-enhanced Raman Scattering (SERS) technology is of high
sensitivity and can be used for single molecule detection. DNA probe based on metal nanoparticles are
widely used in the area of medicine and biology. In this study, Ag/Au core-shell nanoparticle SERS
gene probe was prepared and 4-mercaptobenzoic acid was used as Raman reporter. The core-shell
nanoparticle SERS gene probe was used for the detection of mip gene of Legionella pneumophilas
using sandwiched-type. The experimental results showed that obvious Raman signal can be observed in
the presence of target probe using Ag/Au core-shell nanoparticle SERS as detection probe. But, no
signal can be found in the absence of target probe. Therefore, gene probe labeled by Ag/Au core-shell
nanoparticle SERS tags in this study provided a potential method for detection of Legionella
pneumophilas.
Keywords:Surface-enhanced Raman scattering; silver core gold shell; nano-probes; Legionella
pneumophilas
0 引言
表面增强拉曼散射(SERS)效应是指某些分子吸附在粗糙的金属表面或纳米金属表面
时,该分子的一些拉曼光谱线的强度出现异常的增强,通过简单的计算得到增强因子达到
10
5
-10
6
,甚至更高。由于 SERS 效应的发现,使得拉曼光谱,尤其是表面增强拉曼光谱得以
飞速发展并在各个领域,如分析化学、传感器、医学和环境等方面,都得到了广泛的应用
[1]
。
军团菌( Legionella)是一种特殊的水源微生物,存在于天然淡水、人工管道水及泥浆水中
[2]
。
军团病主要是由嗜肺军团菌引起的,而巨噬细胞感染增强蛋白(microphage infectivity
potentiator, mip) , 是军团菌明确的毒力因子之一, 在嗜肺军团菌抵抗宿主细胞内杀灭机制中
发挥重要作用;并且 mip 基因具有高的保守性,与其他基因相比具有更高的稳定性,因此对
它的研究较多。目前,对嗜肺军团菌的检测方法研究最多的是基于荧光标记的 PCR 技术
[3]
。
然而,荧光光谱测量时产生的谱峰较宽、易受背景干扰、且灵敏度不高。与荧光光谱相比,
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weixin_38677505
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