基于便攜式表面增強(qiáng)拉曼光譜儀檢測(cè)血紅蛋白

任肖鋒, 鄭大威, 王惠琴*, 張 萍, 林太鳳, 衛(wèi)曉丹

(北京工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與生物工程學(xué)院，北京 100124)

血紅蛋白(Hb)是紅細(xì)胞的主要成分，為一種由4個(gè)亞基組成以血紅素為輔基的結(jié)合蛋白,是動(dòng)物及人體內(nèi)執(zhí)行輸氧任務(wù)的蛋白質(zhì)[1]。其中，肽鏈在生理?xiàng)l件下會(huì)盤(pán)繞折疊成球形，把血紅素分子包在里面，這條肽鏈盤(pán)繞成的球形結(jié)構(gòu)又被稱(chēng)為珠蛋白，對(duì)可逆氧的攜帶和儲(chǔ)存起著重要作用。許多疾病的發(fā)生與血紅蛋白有關(guān)，如地中海貧血、鐮狀細(xì)胞病和肺氣腫[2，3]。因此，檢測(cè)血紅蛋白是很重要的。為了精確測(cè)量血紅蛋白，比色法、化學(xué)發(fā)光法、電化學(xué)法、膠體金免疫法、匹拉米洞化學(xué)法、雙配體金納米簇修飾法等[4 - 9]已被報(bào)道。然而，許多缺點(diǎn)限制了它們的應(yīng)用，包括它們需要精密的儀器，昂貴的材料，抗體作為受體，或者需要復(fù)雜的樣品制備過(guò)程，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)、成本高等，不利于快速篩查。

表面增強(qiáng)拉曼技術(shù)是近些年發(fā)展起來(lái)的一種新型檢測(cè)技術(shù)，是基于表面增強(qiáng)拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering，SERS)的原理，將吸附在粗糙化或金屬納米粒子表面的被測(cè)物的拉曼散射信號(hào)極大增強(qiáng)的光學(xué)效應(yīng)。由于其具有較高的檢測(cè)靈敏度，并能給出豐富的分子結(jié)構(gòu)信息，被廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)、表面科學(xué)以及生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域。本研究利用了便攜式拉曼光譜儀，采用SERS方法，研究了血紅蛋白的SERS特征圖譜。與傳統(tǒng)檢測(cè)方法相比，本研究所采用的SERS測(cè)定蛋白質(zhì)的方法不需要探針標(biāo)記，且無(wú)需復(fù)雜的前處理方法以及專(zhuān)業(yè)的操作人員進(jìn)行操作，能夠在幾分鐘內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，為快速、實(shí)時(shí)、高效的檢測(cè)蛋白質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。……