基于SERS和荧光双模式成像探针纳米颗粒的制备与应用

摘要

荧光在生物学和医学领域已得到了广泛应用。荧光显微镜与荧光光谱仪耦合系统可获取显微荧光成像及微区荧光光谱、荧光寿命的测定信息，广泛应用于细胞、组织中蛋白质的结构功能分析，以及纳米探针的研制等生物分析研究。
　　 表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering，SERS)技术相对于荧光检测技术具有不易被光漂白，谱线宽度窄，可进行分子指认，可检测极低浓度的物质等优点，逐渐成为近年来生物探测领域的研究热点之一。
　　 本文提出了一类新型的双模式光学探针，能通过激发光波长的选择分别产生表面增强拉曼(SERS)信号和荧光信号。利用金属纳米聚集体为SERS增强基底并分别采用有机染料和水溶性量子点作为荧光信号的来源，我们在实验上获得了两种结构的双模式光学探针。实验结果表明，在633 nm的激发光下，上述两种光学探针具有很强的SERS信号，而当激发光分别为458 nm和515 nm时，基于量子点标记的探针和有机染料标记的探针均具有很强的荧光信号。为探索该类新型探针在生物成像中的应用前景，我们利用所制备的两种光学探针进行了活细胞成像实验。结果表明，纳米探针在进入到活细胞内仍然具有SERS和荧光可控切换的性能。这种新型双模式光学探针在细胞成像、生物示踪等领域具有潜在的应用价值。