基于TiO2纳米棒的表面增强拉曼技术检测细胞中端粒酶活性

• Published in: 分析化学 Vol. 49; no. 7; pp. 1218 - 1227
• Main Authors: 刘晓燕, 周琰, 郑婷婷, 田阳
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 华东师范大学,精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200241 2021; 华东师范大学化学与分子工程学院,上海 200241%华东师范大学,精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200241%华东师范大学化学与分子工程学院,上海 200241
• Subjects: 电荷转移增强; 端粒酶活性; Hela细胞; 表面增强拉曼光谱; TiO2纳米棒
• ISSN: 0253-3820
• DOI: 10.19756/j.issn.0253-3820.211066

利用水热法制备了TiO2纳米棒(TiO2 nanorods,TiO2 NRs),构建了一种TiO2 NRs非金属表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)生物传感器,以酞菁铜(Copper(II)phthalocyanine,CuPc)为吸附分子,开发的TiO2 NRs SERS生物传感器具有显著的拉曼活性.通过实验数据和理论计算,发现CuPc分子显著的SERS增强(增强因子(Enhancement factor,EF)=3.18×108)源于电荷转移的化学增强(Chemical mechanism,CM)机理.利用TiO2 NRs纳米阵列上CuPc的显著拉曼响应以及对端粒G-四连体的特异性识别,TiO2 NRs作为SERS基底,成功实现了对端粒酶活性的灵敏的定量检测,检测限低至2.85×10-16 IU/L.利用此SERS传感器的高选择性和高灵敏度等分析性能,测了定Hela细胞中端粒酶活性并确定其细胞数量,表明本方法为检测Hela等细胞中端粒酶活性的有效方式.本研究不仅为基于CM的半导体SERS增强机理研究奠定了基础,也为临床诊断中的相关物质检测和细胞生物医学分析开辟了新途径.