[發(fā)明專利]一種比率型表面增強(qiáng)拉曼光譜納米溫度計(jì)、其制備方法及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110646557.2
• 申請(qǐng)日: 2021-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113310589A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋春元;郭向銀;朱云鋒;李雪;汪聯(lián)輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): G01K5/48
• 分類號(hào): G01K5/48;G01N21/65
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 曹翠珍

1.一種比率式表面增強(qiáng)拉曼光譜納米溫度計(jì)，其特征在于，為多層結(jié)構(gòu)，以SERS活性的金殼納米顆粒作為基底材料，聚合物p(NIPAm-co-AAm)包裹層作為溫敏響應(yīng)材料，進(jìn)一步吸附金球納米顆粒作為SERS探針層，選用對(duì)氨基苯硫酚（4-ATP）和5,5'-二硫代雙（2-硝基苯甲酸）（DTNB）作為拉曼信號(hào)分子，構(gòu)建比率式SERS信號(hào)輸出系統(tǒng)。

2.權(quán)利要求1所述的一種比率式表面增強(qiáng)拉曼光譜納米溫度計(jì)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

合成溫敏聚合物修飾的金殼納米顆粒（GSNPs@p(NIPAm-co-AAm)）；

將拉曼分子5,5'-二硫代雙（2-硝基苯甲酸）（DTNB）修飾到GSNPs表面空白位點(diǎn)上；

制備對(duì)氨基苯硫酚（4-ATP）修飾的金球納米顆粒，并將金球納米顆粒連接到GSNPs@p(NIPAm-co-AAm)的表面，制備得到基于4-ATP和DTNB SERS信號(hào)的比率式SERS納米溫度計(jì)（SERS NTMs）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的比率式表面增強(qiáng)拉曼光譜納米溫度計(jì)制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中金殼納米顆粒與DTNB的濃度比為0.5 mg/mL：1.0 mmol/L；

金殼納米顆粒的體積為500 μL，DTNB的體積為1-200 μL。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的比率式表面增強(qiáng)拉曼光譜納米溫度計(jì)制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中GSNPs@p(NIPAm-co-AAm)與4-ATP的濃度比為0.5 mg/mL：1.0 mmol/L，GSNPs@p(NIPAm-co-AAm)的體積為500 μL，DTNB的體積為1-25 μL。

5.權(quán)利要求1所得比率式表面增強(qiáng)拉曼光譜納米溫度計(jì)用于細(xì)胞微環(huán)境溫度傳感的應(yīng)用，是將所得納米溫度計(jì)置于不同溫度的環(huán)境，溫度的變化引發(fā)溫敏聚合物體積變化，導(dǎo)致金球納米顆粒與金殼納米顆粒之間的距離發(fā)生變化，進(jìn)而引起金球納米顆粒表面修飾的4-ATP的SERS信號(hào)發(fā)生變化；使用拉曼光譜儀檢測(cè)不同溫度下4-ATP在1074 cm^-1特征峰的信號(hào)強(qiáng)度和DTNB在1327 cm^-1特征峰的信號(hào)強(qiáng)度，分析得到比率SERS信號(hào)I_R（I_R=I₁₀₇₄/I₁₃₂₇）與溫度的關(guān)系，構(gòu)建I_R與溫度的線性工作曲線。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的比率式表面增強(qiáng)拉曼光譜納米溫度計(jì)用于細(xì)胞微環(huán)境溫度傳感的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟：

將比率式SERS納米溫度計(jì)與細(xì)胞共孵育后用PBS緩沖液沖洗細(xì)胞，去除未被細(xì)胞攝入的SERS NTMs；

使用顯微拉曼光譜儀通過(guò)明場(chǎng)顯微成像確定待分析目標(biāo)細(xì)胞，使用顯微拉曼光譜儀采集細(xì)胞內(nèi)微區(qū)的SERS光譜；

根據(jù)檢測(cè)得到的SERS光譜，提取1074 cm^-1特征峰和1327 cm^-1特征峰的信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算比率SERS信號(hào)I_R；

根據(jù)計(jì)算得到的比率SERS信號(hào)I_R，對(duì)照工作曲線，計(jì)算得到溫度值。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的比率式表面增強(qiáng)拉曼光譜納米溫度計(jì)用于細(xì)胞微環(huán)境溫度傳感的應(yīng)用，其特征在于，工作曲線構(gòu)建設(shè)定的溫度范圍為25-45℃，信號(hào)采集間隔為1.0℃。