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核酸的表达失控与肿瘤的发生发展密切相关,开展肿瘤相关的核酸标志物检测有望实现肿瘤的早期检测。然而在病变早期肿瘤核酸标志物含量极低,急需发展可靠的高灵敏检测新方法。SERS技术具有超高灵敏度、非破坏性、抗光漂白,谱峰尖锐适合多组分检测等优异的性能使其成为分子检测的重要手段。因此,发展并制备基于SERS的核酸标志物传感器及其多元联合检测技术,对于实现肿瘤的早期检测意义重大。针对这一需求,本论文基于SERS活性材料如银纳米棒阵列型基底、新型磁核枝杈状金壳纳米颗粒,设计并开发了多种灵敏度、特异性俱佳的SERS传感器,对血清中的痕量肺癌核酸标志物进行了快速、灵敏的联合检测,为SERS技术在肿瘤早期检测中的应用并建立了技术平台,主要研究内容分为以下3个方面:(1)基于阵列型固态SERS基底和分子信标发展了一种高灵敏多元mi RNA检测传感芯片。首先采用斜角沉积法蒸发镀膜技术制备了大面积均一的高性能银纳米棒(Ag NR)阵列型SERS基底,并在基底表面修饰了三种标记不同拉曼分子的DNA探针(分子信标),构建得到了mi RNA阵列型SERS传感器,通过表征识别目标mi RNA前后SERS强度的变化实现了对mi RNA的定性和定量检测。该阵列型传感器具有灵敏度和特异性高,均一性和稳定性好,可重复使用等优点,可同时检测血清中的三种肺癌标志物mi RNA-21/486/375,检测限分别达到393 a M、176 a M、144 a M。(2)基于磁核枝杈状金壳纳米颗粒结合四面体DNA探针,设计并构建了mi RNA全液相SERS传感器。首先基于种子生长法并引入定向生长控制剂Ag NO3,合成了一种磁核枝杈状金壳纳米颗粒;随后设计组装了四面体DNA探针,并将其修饰到磁核枝杈状金壳纳米颗粒表面构建得到了兼具SERS活性和超顺磁性的检测基底;然后通过在金纳米颗粒表面修饰单链DNA和拉曼活性分子DTNB构建了SERS探针;最后利用碱基互补配对形成“检测基底-mi RNA-SERS探针”三明治结构复合物,借助外加磁场分离检测液中的复合物并富集后进行SERS检测,实现了对于血清中肿瘤核酸标志物mi RNA-21的高灵敏、特异性检测,检测限达到623 a M。(3)发展了基于四面体DNA核酸探针的多元SERS传感器。针对性设计并组装了具有特异性识别功能的四面体DNA核酸探针,并将四面体DNA核酸探针有序组装到Ag NR阵列型基底表面构建了高灵敏SERS核酸检测基底;通过链置换反应,四面体DNA探针可同时识别两种不同的目标核酸,并捕获两种基于金纳米球构建的特异性SERS探针组装成金纳米球二聚体,形成SERS“热点”;借助SERS探针信号强度实现两种核酸分子的高灵敏检测。该传感器具有良好的特异性,线性检测范围宽(100 a M-1 n M),Target 1和2的检测限分别为50 a M和66 a M。