4-巰基苯硼酸功能化的金納米溶膠用于細(xì)菌的快速SERS檢測(cè)

劉 敏， 葉 勇， 沈愛國， 周 吉*

(1.湖北大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖北武漢 430062 2.武漢大學(xué)印刷與包裝系，湖北武漢 430072)

為了保障食品安全和公共衛(wèi)生安全，快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)病原體細(xì)菌是一個(gè)高度熱門的研究方向。細(xì)菌的傳統(tǒng)檢測(cè)方法包括染色、微生物培養(yǎng)[1]、酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)[2]和聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)[3]等技術(shù)。但是這些方法具有耗時(shí)、復(fù)雜的樣品預(yù)處理過程、昂貴設(shè)備和專業(yè)技能要求等缺點(diǎn)，嚴(yán)重限制了它們?cè)诩?xì)菌現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中的應(yīng)用。因此，需要發(fā)展快速可靠的細(xì)菌現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)。表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)菌的快速、靈敏檢測(cè)，已成為人們研究的熱點(diǎn)[4，5]。目前細(xì)菌的SERS檢測(cè)方法可以分為兩類：無標(biāo)記SERS方法和標(biāo)記SERS方法。無標(biāo)記SERS方法具有靈敏度低、選擇性差、易受環(huán)境干擾等缺點(diǎn)，限制了其在細(xì)菌檢測(cè)中的應(yīng)用。而標(biāo)記SERS方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)靈敏度高，可檢測(cè)低濃度細(xì)菌；(2)操作簡(jiǎn)單，無需復(fù)雜的樣品前處理過程；(3)具有特異性識(shí)別細(xì)菌的能力，可實(shí)現(xiàn)多種細(xì)菌的同時(shí)檢測(cè)；(4)SERS基底可以提供較高的SERS活性，實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)菌的定量檢測(cè)[6 - 12]。

4-巰基苯硼酸(4-MPBA)是雙官能小分子，它含有兩個(gè)官能團(tuán)：巰基基團(tuán)，能與Ag或Au結(jié)合形成Ag-S鍵和Au-S鍵，使得拉曼信號(hào)增強(qiáng)；硼酸基團(tuán)，能通過硼酸與細(xì)菌細(xì)胞壁中存在的肽聚糖結(jié)合形成環(huán)狀硼酸酯，達(dá)到識(shí)別細(xì)菌的目的。4-MPBA因其具有簡(jiǎn)明的指紋拉曼光譜，低成本和普適性的優(yōu)點(diǎn)，引起人們廣泛的興趣[13 - 15]。本文采用經(jīng)典檸檬酸鈉還原法制備金納米粒子(AuNPs)溶膠作為SERS基底，使用4-MPBA作為拉曼報(bào)告分子以及細(xì)菌識(shí)別元件來功能化AuNPs。……