一种基于低频拉曼散射技术检测单胺类神经递质的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于低频拉曼散射技术检测单胺类神经递质的方法，属于拉曼检测技术领域。本发明专利技术根据拉曼检测实验提出了单胺类神经递质具有很强的低频拉曼信号，比高频拉曼信号强一个数量级，其检测限可以达到小于10

【技术实现步骤摘要】
一种基于低频拉曼散射技术检测单胺类神经递质的方法


[0001]本专利技术属于拉曼检测领域，具体涉及一种基于低频拉曼散射结合表面增强技术对单胺类神经递质浓度的检测方法及其检测衬底。

技术介绍

[0002]人体中存在几十种功能各异的神经递质，在神经信号传递和诸多生理过程中起到了重要的作用。根据神经递质的大小可以分成两大类：小分子神经递质和神经肽类递质。其中小分子神经递质按照其化学性质又可分为胆碱类、单胺类、氨基酸类和嘌呤类。组胺、多巴胺、5
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羟色胺、肾上腺素和去肾上腺素均属于单胺类神经递质。其中，组胺在人体中的含量与过敏症状直接相关，且有研究表明其在中枢神经系统中的含量与帕金森综合征、嗜睡症和认知障碍等疾病有关；多巴胺则与抑郁症、帕金森综合病、精神分裂症、Tourette综合症、注意力缺陷多动综合症和成瘾行为等疾病的发生有关；5
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羟色胺又名血清素，在心血管系统的血管收缩和胃肠道内的平滑肌收缩中发挥作用，神经系统中5
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羟色胺的缺乏会导致抑郁症的产生；肾上腺素会使心脏收缩力增加，皮肤、粘膜的血管收缩，其缺乏与多种心血管疾病与中枢神经系统疾病有关，是临床心脏复苏、过敏性休克、心脏骤停等的首选药物。因此，对于单胺类神经递质在人体体液中的含量及其变化的测定，在医学、神经学和生理学研究，多种疾病诊断及相关治疗药物量的控制等方面都具有重要意义。目前针对这类小分子的检测方法主要包括电化学检测法、高效液相色谱法和酶联免疫吸附法等。但由于单胺类神经递质在生物样品中含量较低，环境复杂，干扰分子较多，上述方法普遍存在灵敏度低、耗时长、成本高等缺点。因此开发出一种针对单胺类神经递质的高灵敏、快速、低成本的检测技术成为医学及神经学上亟待解决的一项重要任务。
[0003]拉曼光谱技术具有快速、简单、无损等优点，表面增强拉曼散射(SERS)利用贵金属表面的等离激元对拉曼信号进行了放大，使检测灵敏度大大提高，甚至可以达到单分子级。因此SERS技术受到了研究人员的极大关注，并在食品检测、疾病诊断、环境监测、化学分析等领域得到了广泛的应用。目前，对单胺类神经递质的拉曼散射检测仅针对高频部分(>200cm
‑1)，检测精度较低，不能满足医学检测上的需要。

技术实现思路

[0004]为了解决目前单胺类神经递质检测精度不够高的问题，本专利技术提供了基于低频拉曼散射结合表面增强技术对单胺类神经递质浓度的检测方法及其检测衬底。
[0005]实现本专利技术目的的技术解决方案是：该单胺类神经递质的表面增强拉曼检测衬底包括表面增强拉曼散射(SERS)纳米颗粒和超疏液聚集基底，其中，所述SERS纳米颗粒为金纳米颗粒与二氧化硅薄壳组成的核壳结构纳米粒子；所述超疏液聚集基底包括聚四氟乙烯滤膜和全氟聚醚油。
[0006]进一步的，所述的SERS纳米颗粒中，其内核为直径10～15nm的金纳米粒子，外壳为厚度1～2nm的二氧化硅薄壳。
[0007]进一步的，所述SERS纳米颗粒的紫外可见吸收峰在515～520nm处。
[0008]进一步的，超疏液聚集基底通过将0.5mL全氟聚醚油滴加在聚四氟乙烯滤膜上，在匀胶机上以1000rpm旋转1分钟，甩去多余的全氟聚醚油后得到。
[0009]进一步的，所述的全氟聚醚油其平均分子量在500～15000。
[0010]进一步的，所述的聚四氟乙烯滤膜的孔径为220nm，厚度为50μm。
[0011]本专利技术还提供了一种单胺类神经递质的表面增强拉曼检测方法，将所述的SERS纳米颗粒与含待测单胺类神经递质的血清样品混合后在所述的超疏液聚集基底上干燥形成一定直径的聚集点，对聚集点进行低频拉曼光谱的测量。
[0012]进一步的，单胺类神经递质包括组胺、多巴胺、5羟色胺和肾上腺素。
[0013]进一步的，将含待测单胺类神经递质的血清样品置于离心式超滤管中以8000rpm离心5分钟，去除大分子的杂质，取超滤管底部液体作为待测样品，其中，离心式超滤管的分子截留量≤3kDa。
[0014]进一步的，将所述的SERS纳米颗粒与含待测单胺类神经递质的血清样品按照体积比3∶1混合后在所述的超疏液聚集基底上蒸干。
[0015]进一步的，将所述的SERS纳米颗粒与含待测单胺类神经递质的血清样品按照体积比3∶1混合后，取40μL混合溶液滴加在所述的超疏液聚集基底上，在鼓风干燥箱中90℃下干燥10分钟直至形成直径500
±
10μm的聚集点。
[0016]进一步的，将所述的SERS纳米颗粒与含待测单胺类神经递质的血清样品混合后在所述的超疏液聚集基底上干燥，干燥过程中混合溶液与基底的接触角始终大于90
°
。
[0017]进一步的，使用超疏液聚集基底对聚集点进行拉曼光谱的测量，检测波数限定在30～200cm
‑1之间，将获得的含待测单胺类神经递质血清样品的低频拉曼光谱与标准单胺类神经递质样品的低频拉曼光谱相对比，即可得出该待测单胺类神经递质的浓度，其中，拉曼激光波长与所述的SERS纳米颗粒的紫外可见吸收峰位相匹配。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的主要优点如下：
[0019]1.本专利技术提出的表面增强拉曼检测衬底，制备简单，成本低廉，拉曼信号增强效果好，重复性高，且适用于不同生物样品的复杂环境。
[0020]2.本专利技术提出的基于表面增强低频拉曼散射检测单胺类神经递质的方法其检测限可以达到小于10
‑6g/L，满足多种疾病的临床检测需求，为这些疾病的诊断与相关治疗药物量的控制提供了一种快速、简单、高精度的测量方法。
[0021]应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的专利技术主题的一部分。
[0022]结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本专利技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本专利技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本专利技术教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
[0023]附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中的相应操作步骤均用文字在图中进行标注。为了清晰起见，在每个图中，并非每个步骤部分均被描述。现在，将通过例子并参
考附图来描述本专利技术的各个方面的实施例，其中：
[0024]图1为4种单胺类神经递质粉末的拉曼光谱及理论计算结果。
[0025]图2为本专利技术实施例中SERS增强纳米颗粒的透射电子显微镜图。
[0026]图3为本专利技术实施例中SERS纳米颗粒的紫外可见吸收谱。
[0027]图4为本专利技术实施例中SERS纳米颗粒与待测样品混合物在超疏液聚集基底上90℃蒸干的过程的接触角图，及蒸干后聚集物的扫描电镜图。
[0028]图5为本专利技术含有不同浓度组胺的模拟人体体液环境样品的表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单胺类神经递质的表面增强拉曼检测衬底，其特征在于，包括SERS纳米颗粒和超疏液聚集基底，其中，所述SERS纳米颗粒为金纳米颗粒与二氧化硅薄壳组成的核壳结构纳米粒子；所述超疏液聚集基底包括聚四氟乙烯滤膜和全氟聚醚油。2. 如权利要求1所述的检测衬底，其特征在于，所述的SERS纳米颗粒中，其内核为直径10~15 nm的金纳米粒子，外壳为厚度1~2 nm的二氧化硅薄壳。3. 如权利要求1所述的检测衬底，其特征在于，所述SERS纳米颗粒的紫外可见吸收峰在 515~520 nm处。4. 如权利要求1所述的检测衬底，其特征在于，超疏液聚集基底通过将0.5 mL全氟聚醚油滴加在聚四氟乙烯滤膜上，在匀胶机上以1000 rpm旋转1分钟，甩去多余的全氟聚醚油后得到。5.如权利要求1所述的检测衬底，其特征在于，所述的全氟聚醚油其平均分子量在500~15000。6.一种单胺类神经递质的表面增强拉曼检测方法，其特征在于，将如权利要求1
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5所述的SERS纳米颗粒与含待测单胺类神经递质的血清样品混合后在如权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：吴兴龙，诸昊罡，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：