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拉曼光谱是用来研究晶格及分子的振动模式、旋转模式和在一系统里的其它低频模式的一种分光技术。1974年英国科学家Fleischmann等人首次发现了吸附在粗糙银电极上的吡啶的信号放大了很多倍的现象,即表面增强拉曼散射(Surface enhaned Raman scattering,SERS)效应,这一重大发现极大地促进了拉曼光谱的研究。纳米技术的发展极大的推动了SERS技术的发展,通常以金或银的胶体或者基板上附着金或银的纳米粒子作为增强基底,其拉曼信号可明显增强(~1014)。1989年Rohr及其同事首次将SERS技术与生物学方法相结合进行免疫检测,这使SERS技术应用于生物检测成为一个研究热点。随着研究的不断深入,SERS已被广泛应用于基因检测、蛋白质分析和生物医学等领域。本学位论文研究了SERS标记方法在生物检测中的应用,并将竞争性理论引入到SERS标记中,实现了饲料中霉菌毒素玉米赤霉烯酮的痕量检测。主要内容如下: (1)表面增强拉曼散射(SERS)标记将现代生物标记方法与SERS光谱方法完美的结合起来,是一种应用广泛的标记技术。在该标记技术中,通常将拉曼标记分子吸附在金或银等贵金属纳米粒子上来增强吸附在其表面标记分子的拉曼信号,并将其作为示踪信号。因其具有灵敏度高、特异性强、简便快速、不受水影响等优点,是近年生物监测方向的一个研究热点。。本文系统的描述了近年来SERS标记方法在免疫检测、肿瘤靶向检测、DNA分子识别检测和微生物检测领域等取得的最新研究成果,并对今后的SERS的发展方向进行了展望。 (2)在本论文中,我们将SERS标记技术和竞争性理论结合,建立了一种新的检测玉米赤霉烯酮的方法,即竞争性的表面增强拉曼散射(SERS)免疫分析技术。通过金纳米粒子表面分别修饰上4,4-联吡啶拉曼信号分子和玉米赤霉烯酮单克隆抗体形成一种新型的SERS纳米探针。检测玉米赤霉烯酮时,通过游离玉米赤霉烯酮与固定在基底表面的抗原偶联物(玉米赤霉烯酮-BSA)之间发生竞争反应,两者分别竞争性地与SERS纳米探针表面的抗体结合。相比于传统的玉米赤霉烯酮检测方法,我们当前的方法具有更宽的检测区间(1-1000 pg/mL)以及更高的灵敏度(约1 pg/mL)。更重要的是,使用这种新型的竞争性SERS免疫分析技术,我们选择将玉米赤霉烯酮-BSA代替玉米赤霉烯酮抗体固定于基底表面,极大地降低了检测成本。该方法成功应用于饲料中的玉米赤霉烯酮快速高效检测,实验结果表明,此法在食品安全和饲料检测等领域具有良好的应用前景。 (3)由于拉曼光谱具有谱峰窄的特点,因此寻找合适的不同的拉曼标记分子可以实现多组分的同时检测。本论文中我们以莱克多巴胺和克伦特罗的抗原和抗体为例进行了初步的实验摸索。初步的实验证明双组分的同时检测具有一定的可行性,具体的实验方案还在进行中。