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表面增强拉曼散射(SERS)免疫检测技术是借助金属纳米颗粒的表面增强特性,利用SERS的超灵敏度和光谱选择性,结合抗体/抗原的特异性吸附作用,发展起来的一种新型免疫分析技术。该技术通常采用“三明治”夹心式免疫结构,即将抗体固定在基片表面(即制作免疫基底),然后用免疫基底特异性地捕获溶液中的待检测抗原,再将标记有抗体和拉曼探针的金属纳米颗粒溶胶(即SERS免疫探针)与基底免疫识别,在激发光照射下通过SERS免疫探针中金属纳米颗粒的表面增强特性获得拉曼分子的SERS信号,进而对待测物进行定性和定量的测定和分析。 本文针对“三明治”免疫结构中的两个关键部分,SERS免疫探针和免疫基底,分别进行了设计和制备:1)提出了一种聚集体型SERS免疫探针即拉曼探针标记免疫金纳米聚集体,详细介绍了聚集体型SERS免疫探针的制备方法,证实免疫探针具有高SERS活性和良好的生物特异性,可有效提高检测灵敏度,实现高效的SERS免疫检测。2)制作了高SERS活性基底并用作免疫基底,研究了SERS免疫基底对提高检测灵敏度的意义。首先提出了一种预聚集法自组装了SERS活性银纳米粒子膜基底并用于免疫检测。相比非SERS活性(聚赖氨酸修饰的玻片)免疫基底,上述SERS基底上输出的免疫检测信号强度提高了约3倍。基于该SERS基底和上述聚集体型SERS免疫探针,对human-IgG的免疫检测限可达100fg/mL。为进一步证实SERS免疫基底在免疫检测中的作用,本文制备了两类(有、无SERS活性)共5种基底并用于免疫检测。研究结果显示SERS免疫基底能实现更加灵敏的免疫检测;基底SERS增强能力的差异会影响检测的灵敏性。据此,我们采用斜角镀膜技术制备了可重复性高、具有更佳SERS活性的银纳米棒阵列型基底,并对银纳米棒分别进行金修饰和二氧化硅包壳,改善了基底的稳定性。银纳米棒和金修饰银纳米棒阵列型基底表面的免疫检测结果表明,基于银纳米棒阵列型基底的免疫检测灵敏度优于基于银纳米粒子膜基底的检测效果,在金修饰的银纳米棒阵列型基底上获得了最灵敏的SERS免疫检测。3)合成了二氧化硅纳米球并用作免疫基底,通过免疫反应将SERS免疫探针经由特异性免疫作用吸附并聚集在SiO2面形成SERS“热点”,实现了特异性的、灵敏的液相“三明治”结构SERS免疫检测。