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表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)作为一种有发展潜力的新兴的光谱分析技术,具有稳定、不易猝灭、损坏小、不受水的干扰以及指纹识别等特征,在化学、生物和医学等多个领域得到了很好的应用。获取SERS信号的前提是增强基底的使用,而金纳米颗粒因具有易合成性、无毒性和好的稳定性等多方面的优势常被用来作为信号增强基底。当被检测物质接近增强基底时,SERS信号可以实现1013-1014的增强,甚至能达到单分子的检测水平。在众多的金纳米颗粒中,金纳米星被报导发现比球状或者棒状纳米结构具有更好的SERS效应,主要归因于其表面含有的多枝角状结构。利用静电吸附法对金纳米星进行组装,可以获得更优异的SERS效应。所以,作为一种好的信号增强基底,金纳米星近年来吸引了很多研究者的兴趣,被用于生物蛋白检测和细胞SERS研究等领域。本论文的工作主要是通过种子介导法制备了形状和大小均一的金纳米星,然后利用静电吸附法有序组装金纳米星制备了均一性好、重现性好、稳定性好的SERS活性基底,利用基底优异的SERS增强效应实现了对肺癌生物标志物癌胚抗原(CEA)的SERS免疫测定,以及对两种肺癌细胞(A549,H1229)和一种正常细胞(AT Ⅱ)SERS光谱的检测和区分。具体工作内容如下：1.金纳米星SERS基底的制备和表征采用种子介导法制备了形貌和大小比较均匀的金纳米星颗粒,并且拉曼检测结果表明其具有好的SERS增强效果。为了获得更优异的SERS增强效果,利用静电自组装的方法将制备好的金纳米星颗粒组装到导电玻璃的表面,获得了大面积的金纳米星SERS基底。研究了不同组装时间对基底SERS活性的影响,以及基底的均一性、重现性和稳定性等性质。结果表明,利用静电自组装法制备的金纳米星SERS基底不仅具有优异的SERS效应,而且具有比较好的均一性、重现性和稳定性。2.金纳米星SERS基底用于肺癌生物标志物癌胚抗原的检测基于金纳米星基底构建了一个用于肺癌生物标志物癌胚抗原(CEA)检测的SERS免疫测定系统。一方面,构建了修饰4-巯基苯甲酸(MBA)和CEA抗体分子的金纳米星SERS探针。另一方面,构建了修饰二巯基丁二酸(DMSA)和不同浓度CEA抗原分子的金纳米星免疫基底。当探针存在的时候,CEA抗原分子就可以和免疫基底上的抗体进行结合,从而检测到MBA的信号,并且强度的大小受CEA浓度的影响。结果表明,随着CEA浓度的升高,检测到的信号强度也越来越高,并且在峰位1077 cm-1处的强度和被处理的CEA浓度(10 pg/mL-1 μg/mL)的对数值之间存在很好的线性关系。3.金纳米星SERS基底用于肺癌细胞和正常细胞的检测和区分基于金纳米星SERS基底实现了对两种肺癌细胞(A549、H1229)和正常细胞(AT Ⅱ)的SERS光谱的检测和区分。首先,将处理好的金纳米星SERS基底与三种细胞共培养来获得每种细胞的平均SERS光谱。其次,分析和比较了三种细胞SERS光谱之间的差谱,包括A549-ATⅡ差谱、H1229-AT Ⅱ差谱和A549-H1229差谱。同时,也比较了不同细胞在特定峰位处的相对强度的差异,包括756 cm-1,1249 cm-1,1343 cm-1、1608 cm-1和1659 cm-1等。为了更好的呈现不同细胞之间的差异,对三种细胞的SERS光谱也进行了相应的主成分分析和散点图分析。