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拉曼光譜技術(shù)助力分子定量檢測(cè)取得重大突破

2024-05-20 08:46:29來源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：拉曼光譜閱讀量：24507

　　【儀器網(wǎng) 科技成果】在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展中顯示，對(duì)于分子級(jí)別的精確檢測(cè)需求日益增長(zhǎng)。傳統(tǒng)的定量分析方法雖然廣泛創新延展，但往往受限于樣品制備繁瑣基本情況、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)和靈敏度不足等問題力量。而拉曼光譜技術(shù)的崛起，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)至關重要，為分子定量檢測(cè)帶來了革命性的突破效果。

　　近日，上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)近日在國(guó)際頂級(jí)期刊Nature上發(fā)表了一篇題為“通過單分子計(jì)數(shù)進(jìn)行數(shù)字膠體增強(qiáng)拉曼光譜定量檢測(cè)”的研究論文。這項(xiàng)研究標(biāo)志著拉曼光譜技術(shù)在分子定量檢測(cè)領(lǐng)域取得了重大突破增強，為生物醫(yī)學(xué)更優美、化學(xué)成效與經驗、物理等多個(gè)領(lǐng)域的研究提供了強(qiáng)有力的工具。

　　拉曼光譜是一種基于非彈性散射光的分子振動(dòng)光譜技術(shù)稍有不慎，能夠提供分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵合狀態(tài)的信息重要作用。由于其對(duì)樣品破壞小、無需特殊標(biāo)記以及能夠在復(fù)雜生物體系中進(jìn)行測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)最為顯著，拉曼光譜在生物分子檢測(cè)方面展現(xiàn)出巨大的潛力環境。自1928年被印度物理學(xué)家Chandrasekhara Venkata Raman發(fā)現(xiàn)以來相對簡便，已廣泛應(yīng)用于物理重要組成部分、化學(xué)、生物合作、地質(zhì)勃勃生機、醫(yī)學(xué)助力各業、國(guó)防和公共安全等領(lǐng)域。拉曼光譜的獨(dú)特之處在于廣度和深度，它可以通過譜峰直接判斷對(duì)應(yīng)的分子結(jié)構(gòu)深入交流，進(jìn)而識(shí)別具體的分子類型，然而加強宣傳，拉曼信號(hào)的強(qiáng)度通常較弱臺上與臺下，限制了其在低濃度檢測(cè)中的應(yīng)用。

　　為了增強(qiáng)拉曼信號(hào)技術發展，科學(xué)家們發(fā)展出了表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)技術(shù)集聚效應。SERS技術(shù)利用金屬納米顆粒的表面等離子體共振效應(yīng)，可以顯著增強(qiáng)拉曼信號(hào)的強(qiáng)度重要手段。然而互動講，隨著SERS研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)在低濃度檢測(cè)時(shí)情況正常，拉曼信號(hào)強(qiáng)度存在極大的不可重復(fù)性，這使得SERS技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中面臨挑戰(zhàn)。

　　上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一難題更適合，提出了一種全新的解決方案——數(shù)字膠體增強(qiáng)拉曼光譜(dCERS)帶動產業發展。dCERS技術(shù)利用膠體納米顆粒關規定，通過單分子計(jì)數(shù)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)多種分子(如染料分子堅持先行、代謝小分子機製性梗阻、核酸探討、蛋白)的定量檢測(cè)。這一技術(shù)不僅提高了檢測(cè)的靈敏度，而且保證了測(cè)量的可重復(fù)性，為SERS技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的推廣奠定了基礎(chǔ)。

　　研究團(tuán)隊(duì)在論文中詳細(xì)介紹了dCERS技術(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析過程穩中求進。他們首先合成了一種新型的膠體納米顆粒統籌，然后利用這些顆粒對(duì)目標(biāo)分子進(jìn)行標(biāo)記。在激光照射下協同控製，這些標(biāo)記了目標(biāo)分子的膠體納米顆粒會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的拉曼信號(hào)振奮起來。通過單分子計(jì)數(shù)的方式，研究團(tuán)隊(duì)成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)分子的定量檢測(cè)利用好。

　　值得一提的是保供，dCERS技術(shù)所采用的膠體顆粒的合成步驟簡(jiǎn)單特點，易于放大生產(chǎn)先進的解決方案，這為其在實(shí)際應(yīng)用中的推廣提供了便利近年來。此外作用，由于dCERS技術(shù)無需對(duì)目標(biāo)分子進(jìn)行標(biāo)記，這使其在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景尤為廣闊有所增加。通過這項(xiàng)技術(shù)新技術，研究人員可以更加精確地檢測(cè)和分析生物分子，從而有助于疾病的早期發(fā)現(xiàn)和治療。

　　上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)在拉曼光譜領(lǐng)域取得的這一重大突破堅定不移，不僅為分子定量檢測(cè)提供了強(qiáng)有力的工具更讓我明白了，也為相關(guān)領(lǐng)域的研究開辟了新的道路可持續。我們期待著這一技術(shù)在未來的研究中發(fā)揮更大的作用研究，為人類探索未知世界提供更多的可能性還不大。

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