由于其無需樣品預(yù)處理、操作簡便、檢測速度快、準(zhǔn)確率高、儀器便攜等特點,SERS檢測在食品安全快速檢測中起到了積極的作用,例如,SERS可以定性、定量檢測有害非法添加物(如三聚氰胺、蘇丹紅等)、超量超范圍使用的添加劑(如食品中的合成色素等)、果蔬中的農(nóng)藥殘留以及食物表面上的細(xì)菌和病毒。

最近，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程研究所研究員黃青研究組利用SERS技術(shù)，實現(xiàn)了DHA對HeLa細(xì)胞的作用和效果的定量分析和評估，相關(guān)研究成果發(fā)表在國際期刊Lab on a chip上。

表面增強拉曼光譜(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, 簡稱SERS)技術(shù)由于高檢測靈敏度、無損檢測、具有抗熒光干擾和抗水干擾等特性，在細(xì)胞成像和生物傳感等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。雙氫青蒿素(DHA)是一種抗瘧疾藥物，同時具有抑制癌細(xì)胞葉酸受體表達(dá)的作用。最近，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程研究所研究員黃青研究組利用SERS技術(shù)，實現(xiàn)了DHA對HeLa細(xì)胞的作用和效果的定量分析和評估，相關(guān)研究成果發(fā)表在國際期刊Lab on a chip上。

研究人員首先合成了具有高SERS活性且生物相容性好的納米粒子(Ag@CD@p-ATP@FA)，它由環(huán)糊精合成的納米銀顆粒(Ag@CD)、對巰基苯胺(p-ATP)和葉酸(FA)構(gòu)成。其中，p-ATP是一種強拉曼信號分子，而FA的作用是通過細(xì)胞膜表面的葉酸受體介導(dǎo)納米粒子進(jìn)入細(xì)胞。所以，合成的納米粒子既能產(chǎn)生強SERS信號，又可靶向作用于癌細(xì)胞，而進(jìn)入細(xì)胞的納米顆粒數(shù)量取決于細(xì)胞表面葉酸受體多少。

圖：SERS檢測微流控中的細(xì)胞原理圖(左)合成納米粒子進(jìn)入不同DHA濃度處理的HeLa細(xì)胞得到的拉曼光譜成像圖及與對應(yīng)細(xì)胞存活率的變化分析(右)

在實驗中，他們用DHA調(diào)控細(xì)胞表面葉酸受體表達(dá)，通過測量SERS信號，確定在不同劑量DHA下納米粒子分別進(jìn)入正常細(xì)胞(293T)和癌細(xì)胞(HeLa)的數(shù)量，同時測量不同藥物劑量下細(xì)胞的存活率。為保證對細(xì)胞活體進(jìn)行測量，細(xì)胞被放在微流控芯片中，其微流控芯片由合作方中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)提供。

以上研究工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重大研究計劃等項目的資助、支持。