金纳米粒子SERS活性标记物
人们对开发涉及到胶体金和纳米银的其他光散射技术一直有着浓厚的兴趣,表面强化拉曼光谱技术(SERS)中的目前已应用于多种领域,纳米金在SERS检测方面的应用也日益广泛尤其是在生物分析领域。
拉曼散射指的是对投射光在不同波长处的光散射。由于每一种物质都有其独特的拉曼光谱,使得SERS成为一项极好的鉴别工具。
然而,拉曼信号也有其特有的弱点:约107个入射光子中就有1个在出现散射时波长偏差。这些信号可以通过两种方式来增强。其中一种方法是共振拉曼散射,即将激光调至检测物质的吸收波长;另一种方法就是SERS,它要求检测物质紧密靠近金属(金或银纳米颗粒)的表面,等离子共振特性可使信号增强放大至105-106倍。将两种方法融合后即称作表面强化共振拉曼散射技术(surface-enhancedresonance Raman scattering),它是一种十分灵敏的技术,可将信号放大1014倍,并能够进行单个分子的检测。
胶体金和纳米银的光学特性使得它们成为SERS检测的良好表面和基质。纳米金属适于液相检测,并且在现有的多种生物检测领域应用广泛。颗粒的大小、形态、间隙等因素对信号的增强非常关键,因而必须使用优质颗粒。开发一种稳定的检测系统依赖于优质纳米颗粒生产出的能与生物分子相互作用的稳定产物。生产出球形颗粒的替代物(如三角形或杆状)与未来SERS的应用密切相关,并有利于其应用。
尽管SERS可用于无标签检测,但某些情况下,也需要在检测系统中引入一个SERS活性标记或报告基团,从而产生出强大的、易于检测的特征性拉曼信号。每个样本可以检测不同的标记物,而且SERS光谱特征在多重分析方面比荧光技术潜能更大,该标记可以只需将部分纳米颗粒。例如Nanoplex Technologies公司(美国加州,MountainView)生产的SERS纳米标记物,包括一个包被着一层SERS活性标记分子和玻璃的金属纳米颗粒。这些颗粒可以代替传统的基于颗粒的检测以及具有金属标记复合物的定量SERS检测,用于联合SERS检测和免疫测定形式的诊断领域。