[发明专利]一种快速检测过氧化氢含量的方法

说明书

本发明公开了一种用于快速检测过氧化氢含量的SERS芯片，所述SERS芯片包括基底以及滴加于所述基底上的增强纳米粒子，所述基底上修饰有苯硼酸类分子，所述增强纳米粒子包括金纳米粒子以及包裹于所述金纳米粒子表面的惰性壳层。本发明还提供了一种利用所述SERS芯片快速检测过氧化氢含量的方法，包括将含有过氧化氢代谢产物的溶液滴在所述SERS芯片上，进行拉曼光谱测试，得到过氧化氢与苯硼酸类分子反应后的拉曼图谱，与标准曲线对照，从而计算出过氧化氢的含量。本发明的检测方法具有前处理简单、快速、高效、特异性强的优点。

技术领域

本发明涉及拉曼光谱快速检测技术领域，尤其涉及一种利用表面增强拉曼光谱技术快速检测细胞代谢产物——过氧化氢的含量的方法。

背景技术

活性氧(ROS)作为一类高反应活性的化学物质在生理和病理过程中起到了非常重要的作用。所谓的活性氧(ROS)，概括地说，是指机体内或者自然环境中由氧组成，含氧并且性质活泼的物质的总称。如果体内缺乏活性氧可能会诱发某些疾病(例如慢性肉芽肿病，某些自身免疫性疾病等)；而体内活性氧过度产生同样也会诱发疾病(例如癌症，关节炎，动脉硬化等)。生物体内的ROS包括了中性分子(例如：H₂O₂，¹O₂)、自由基(例如：羟基自由基)、离子(例如：超氧化物、次氯酸、过氧化亚硝酰)等。其中过氧化氢是ROS的重要组成部分，在细胞中主要作为细胞生长，增殖和分化的重要信号分子，过量的过氧化氢会攻击细胞中的细胞器或活性生物分子，如蛋白质、脂质体和DNA等。同时细胞中的过氧化氢还与衰老，阿尔茨海默病和癌症等生理病理过程有关。目前常用来检测过氧化氢的含量的方法主要有电化学分析方法、色谱法、分光光度法等。如在专利CN106404873B中就是通过制备了电化学生物传感器的方法来对过氧化氢进行定量检测的；在专利CN103712930B中，则是通过过氧化氢和硫酸铈标准溶液进行反应，然后再用分光光度计来对过氧化氢进行定量检测的。虽然上述方法都能够准确对过氧化氢进行定量分析，但是他们都存在一些缺点比如前处理复杂，仪器昂贵的价格，操作时间长等等。因此，发展一种快速、简便、廉价的方法来对细胞中的代谢产物——过氧化氢进行定量检测显得尤为重要。

表面增强拉曼光谱技术是一项拥有检测速度快、检测灵敏度高(能够达到单分子水平)、同时还能够提供分子指纹光谱等优点的技术。自该技术发现以来迅速广泛地应用在食品，医药，生物，化学等多个领域之中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于快速检测过氧化氢含量的SERS芯片及快速检测过氧化氢含量的方法，该检测方法具有前处理简单、快速、高效、特异性强的优点。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于快速检测过氧化氢含量的SERS芯片，所述SERS芯片包括基底以及滴加于所述基底上的增强纳米粒子，所述基底上修饰有苯硼酸类分子，所述增强纳米粒子包括金纳米粒子以及包裹于所述金纳米粒子表面的惰性壳层。

本发明中，惰性壳层主要起隔绝外界环境的作用，使得纳米粒子不受环境的影响。

进一步地，所述基底为硅基金膜或银膜。

进一步地，所述苯硼酸类分子为4-巯基苯硼酸或4-氰基苯硼酸。

进一步地，所述金纳米粒子的粒径为40～60nm。

进一步地，所述惰性壳层为二氧化硅壳层，其厚度优选为1～2nm。

本发明另一方面还提供了一种快速检测过氧化氢含量的方法，包括以下步骤：

(1)提供所述的SERS芯片；

(2)将含有过氧化氢代谢产物的溶液滴在所述SERS芯片上，进行拉曼光谱测试，得到过氧化氢与苯硼酸类分子反应后的拉曼图谱，与标准曲线对照，从而计算出过氧化氢的含量。

进一步地，所述标准曲线通过以下步骤建立：