基于DNA纳米结构的表面增强拉曼生物传感研究

摘要

表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)是使吸附在粗糙金属表面分子的拉曼散射显著增强的现象.SERS效应主要是通过金属中的局域表面等离子体共振引起的电磁场增强.金、银纳米材料由于光激发产生的表面等离子共振效应可以显著增强SERS信号而被广泛用于SERS基底材料.但是在实际应用中,由于这类材料的精细纳米结构、表面粗糙度和聚集度无法精确控制,导致SERS检测稳定性和重复性不高.为此,研究者常通过引入内部标准或利用比值法来校准样品干扰和测量条件的信号波动等不可控因素引起的误差.或者是从根本上改善纳米材料的排列方式,例如,在互不相容的两相界面上因界面能的降低驱动纳米颗粒自上而下地自发组装成单层次有序结构.研究表明,液相界面纳米颗粒阵列的均匀性远优于纳米颗粒溶胶中颗粒的随机聚集或固体表面上的固定阵列.由于DNA具有特异性识别、末端可灵活修饰官能团及可逆结合等优势,不仅可以灵活调节SERS基底纳米颗粒间的间隙,还可以利用DNA结构的信号放大技术,进一步降低目标物的检测限.近年来,基于DNA结构与SERS技术相结合的生物传感器已经广泛应用于多种生物分子的定量检测.因此,为了改善SERS生物检测的稳定性和重现性,可以将SERS技术与DNA结构相结合,以构建具有突出SERS增强效果,信号稳定以及可实现高效灵敏检测生物分子的SERS传感平台.