[发明专利]一种通过SERS信号快速检测外泌体的方法

说明书

本发明公开了一种通过SERS信号快速检测外泌体的方法，首先，利用磁性捕获基底和拉曼探针通过免疫反应识别样品中的外泌体，形成磁性捕获基底‑外泌体‑拉曼探针形式的三明治结构；然后，利用外加磁场分离收集产物；最后，利用共聚焦拉曼显微系统分析产物中的SERS信号，SERS信号越强则表明外泌体浓度越高。本发明将SERS技术运用到外泌体检测中，采用SERS技术对样品进行精确的定性以及定量分析，可实现快速高灵敏的外泌体检测。

技术领域

本发明涉及一种通过SERS信号快速检测外泌体的方法，属于外泌体检测技术。

背景技术

外泌体(Exosomes)是一种体积较小的细胞外泌囊泡，具有脂质双层膜结构，直径约40-100nm。尽管外泌体早在1983年就被发现，但人们一直认为它只是细胞的废弃物。近几年，人们发现这种微小膜泡中含有细胞特异的蛋白、脂质和核酸，能作为信号分子传递给其他细胞从而改变其他细胞的功能。最近的研究发现外泌体在生理学和病理学现象中扮演着重要的角色，如免疫中抗原呈递、肿瘤的生长与迁移、组织损伤的修复等。不同细胞分泌的外泌体具有不用的组成成分和功能，可作为疾病诊断的生物标志物。

外泌体的检测已有多种方法，例如扫描电子显微镜、动态光散射技术、超速离心法等。但这些方法或多或少存在着一些不足，如样品处理复杂、费时、高通量水平低等。

表面增强拉曼散射光谱(surface enhanced Raman scattering,SERS)技术作为一种新兴的生物标记手段，是当前国际上备受瞩目的研究热点。SERS一方面继承了拉曼光谱的诸多优点，如光信号不易漂白、对生物组织损伤小、光谱信息丰富等；另一方面，它弥补了传统拉曼散射信号强度弱、不利于检测的缺点。SERS光谱的“指纹”特性使人们能在复杂的生物环境中跟踪、检测目标分子。此外，SERS效应巨大的增强作用使基于SERS的光谱检测具有超高的灵敏度，甚至可实现单分子水平的分析研究。SERS效应产生在纳米尺度粗糙的金属表面，纳米技术的飞速发展为构筑多功能化的SERS纳米探针提供了丰富的技术途径。这些基于SERS光谱技术的纳米探针在生物成像、核酸或蛋白检测、肿瘤识别、药物输运等诸多生物医学领域展现出了优异的应用前景。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种通过SERS信号快速检测外泌体的方法，通过拉曼探针和磁性捕获基底以及免疫识别作用，实现对样品中的外泌体进行快速、高灵敏度的定量分析，解决现有技术中样品处理复杂、检测过程费时等问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种通过SERS信号快速检测外泌体的方法，首先，利用磁性捕获基底和拉曼探针通过免疫反应识别样品中的外泌体，形成磁性捕获基底-外泌体-拉曼探针形式的三明治结构；然后，利用外加磁场分离收集产物；最后，利用共聚焦拉曼显微系统分析产物中的SERS信号，SERS信号越强则表明外泌体浓度越高。

具体的，所述磁性捕获基底为核壳结构，包括内核层和外壳层，内核层为四氧化三铁纳米粒子，外壳层为二氧化硅壳层，在二氧化硅壳层外表面修饰氨基，二氧化硅壳层通过氨基连接外泌体特异性抗体A；所述拉曼探针为核壳结构，包括内核层和外壳层，内核层为金/银纳米粒子，外壳层为二氧化硅壳层，在金或银纳米粒子外表面连接有拉曼分子，二氧化硅壳层将拉曼分子和金/银纳米粒子包裹在内，在二氧化硅壳层外表面修饰氨基，二氧化硅壳层通过氨基连接外泌体特异性抗体B。

优选的，所述四氧化三铁纳米粒子采用溶剂热法制备，所述二氧化硅壳层采用改进的法(参见Langmuir 2003,19,6693-6700，A General Method To CoatColloidal Particles with Silica)制备，所述外泌体特异性抗体A是能与外泌体表面的蛋白A’发生免疫识别的特异性抗体。