[發明專利]一種基于表面增強拉曼光譜的乙酰膽堿檢測方法

有效

• 申請號: 201711136969.1
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107884386B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 王著元;李浪;宗慎飛;崔一平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種基于表面增強拉曼散射的乙酰膽堿檢測方法，該方法利用乙酰膽堿和有機分子在金屬納米襯底上的競爭作用，結合表面增強拉曼光譜，建立起有機分子的表面增強拉曼強度和乙酰膽堿濃度之間的對應關系，從而實現對乙酰膽堿高靈敏、低成本、簡單快速的檢測。

技術領域

本發明涉及一種基于表面增強拉曼光譜的乙酰膽堿檢測方法,屬于生物光子學和納米光子學技術領域。

背景技術

神經遞質是神經元之間傳遞信息的重要物質，也是中央神經系統控制和調節人體生理功能的重要途徑，任何一種神經遞質的失衡會引起一系列相關疾病，比如帕金森、抑郁癥、阿爾茨海默癥等。因此，準確有效的檢測神經遞質濃度對于相關疾病的臨床診斷和治療以及研究神經遞質的作用機理等都具有深遠意義。

乙酰膽堿是人體內非常典型的一種神經遞質，也是中樞膽堿能系統中重要的神經遞質之一。乙酰膽堿在人體內的濃度水平和人體認識活動密切相關，對于維持人體意識清醒、調節學習記憶能力有著重要作用，有研究發現人體內的乙酰膽堿濃度還和阿爾茨海默病顯著相關，乙酰膽堿含量增多有助于阿爾茨海默病的癥狀改善。目前對乙酰膽堿的檢測方法，主要有熒光檢測、高效液相色譜法檢測、電化學檢測等。以熒光檢測為例，通常需要多次酶催化反應將乙酰膽堿逐步轉化成對某些熒光分子敏感的物質后再進行熒光檢測，其操作過程較為冗長、成本較高且轉化效率有限；高效液相色譜法、電化學檢測通常存在成本高、操作復雜、耗時較長、靈敏度不夠等不足之處。表面增強拉曼光譜(SERS)是一種高靈敏、快速、低成本的一種光譜檢測手段，但是乙酰膽堿本身的SERS活性低，直接利用表面增強拉曼散射對乙酰膽堿進行檢測的靈敏度難以應付生理環境下乙酰膽堿的痕量檢測。因此，一種高靈敏、低成本、簡單有效快速的乙酰膽堿檢測方法仍然是迫切需求的，對于臨床診斷和研究應用都具有重要價值。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種基于表面增強拉曼光譜的乙酰膽堿檢測方法，該方法利用乙酰膽堿和有機分子在表面增強拉曼散射襯底上的競爭作用，不同濃度的乙酰膽堿會對有機分子在表面增強拉曼散射襯底的吸附產生不同程度的影響，從而產生不同強度的表面增強拉曼散射信號，結合表面增強拉曼光譜，建立起有機分子的表面增強拉曼光譜強度和乙酰膽堿濃度之間的對應關系，從而實現對乙酰膽堿高靈敏、低成本、簡單快速的檢測。

技術方案：本發明提供了一種基于表面增強拉曼光譜的乙酰膽堿檢測方法，該方法包括以下步驟：

1)利用金屬納米材料制備表面增強拉曼散射襯底：根據靜電作用的原理，利用聚合物分子對玻璃基底或硅基底表面進行改性，使玻璃基底或硅基底表面電性與金屬納米材料所帶電荷電性相反，從而利用靜電作用將金屬納米材料吸附在玻璃基底或硅基底表面，形成表面增強拉曼散射襯底。

2)將乙酰膽堿和有機分子溶液加至表面增強拉曼散射襯底表面進行反應，且乙酰膽堿與所述有機分子競爭性吸附于表面增強拉曼散射襯底表面；

3)檢測表面增強拉曼散射襯底表面上有機分子的拉曼光譜，根據乙酰膽堿濃度和有機分子表面增強拉曼光譜之間的校準曲線，實現對乙酰膽堿的定量檢測。

其中：

步驟1)所述的利用金屬納米材料制備表面增強拉曼散射襯底的具體步驟如下：

①當金屬納米材料表面帶負電荷時，將清洗吹干的玻璃基底或硅基底與0.02wt％以上的聚二烯丙基二甲基氯化銨、3-氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨丙基三甲氧基硅烷水溶液反應30min以上，清洗殘余的反應溶液后將該玻璃基底或硅基底與金屬納米溶液反應30分鐘以上，去除殘余金屬納米溶液得到表面增強拉曼散射襯底；