[发明专利]用于呼吸道病毒检测的拉曼基底及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种用于呼吸道病毒快速检测的表面增强拉曼基底，包括：柔性基底层，柔性基底层由柔性基底材料组成，且柔性基底材料表面负载有贵金属颗粒；制备过程为：制备种子颗粒分散体、制备AgNPs、制备Au生长液、制备Ag@AuNPs、将Ag@AuNPs滴涂在柔性基底上，制得表面增强拉曼基底。

技术领域

本发明涉及病毒检测和纳米材料技术领域，更具体地说是涉及一种用于呼吸道病毒检测的拉曼基底及其制备方法与应用。

背景技术

呼吸道病毒是指以呼吸道为侵入门户，在呼吸道黏膜上的皮细胞增殖引起呼吸道局部感染或呼吸道以外组织器官病变的病毒的总称，主要经呼吸道传播，在人群中具有较高流行率。常见的呼吸道病毒包括流感病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒、鼻病毒、冠状病毒等，临床上的急性呼吸感染中有90～95％是由这群病毒引起的。

引起呼吸道感染的病原体种类繁多，危害程度不一，但大部分患者感染后的初期临床症状相似，主要危害中老年群、婴幼儿以及部分患有慢性疾病群体的身体健康，甚至可危及到生命安全。因此，及早做出病原体诊断、及时治疗，对避免交叉感染、控制流行性爆发以及患者的尽快康复具有重要意义。

目前临床上呼吸道病毒主要诊断方法包括采用RT-PCR或/和NGS病原学检查、IgM/IgG抗体血清检查、胸部影像学检查以及配合其他一般临床指标分析。综合上述诊断方法基本能够实现病原体的诊断，但仍存在检测耗时长、采样感染风险大、准确率较低、对分析人员技术要求高以及有创检测等缺点。

因此，如何提供一种可以快速检测呼吸道病毒的基底材料是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可用于快速筛查呼吸道病毒的拉曼基底，利用贵金属颗粒结合多孔柔性基底制备得到高灵敏度的的拉曼基底。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于呼吸道病毒检测的拉曼基底，其特征在于，包括：柔性基底层，所述柔性基底层由柔性基底材料组成，且所述柔性基底材料表面负载有贵金属颗粒；其中，所述柔性基底材料包括但不限于硝酸纤维素膜、醋酸纤维素膜或聚偏二氟乙烯膜中的任意一种。

本发明利用贵金属颗粒结合多孔柔性基底制备得到高效表面增强拉曼基底，再结合病毒防护中常用的医用口罩，利用拉曼技术检测经呼吸道排出且残留在口罩内的飞沫或分泌物，通过对得到的分泌物拉曼信号判别与分析，从而确定是否患病以及病原体的类型；表面增强拉曼散射(SERS)技术能够基于分子振动信息，提供分子的特征指纹谱图，并利用电磁场增强原理，使待测分子拉曼信号大程度提高，从而能够进行极低浓度物质的检测，甚至可以实现单个碱基或氨基酸的分辨；而针对于不同的病毒，其所含的核酸、蛋白、脂质成分均有差异，因而检测不同的病毒可以得到不同的拉曼信号，进而可以实现病毒的诊断与区分；

呼吸道传染疾病的传播途径主要为呼吸道飞沫传播和密切接触传播。病毒的尺寸很小，通常在10～100nm左右，但是病毒通常无法独立存在，其传播途径主要有分泌物和打喷嚏时的飞沫，飞沫的大小在5μm左右。硝酸纤维素膜、醋酸纤维素膜或聚偏二氟乙烯膜可作为蛋白印迹使用的转移介质，对蛋白有很强的结合能力，因而对病毒表面的蛋白受体具有较强的结合能力，同时膜微观结构为纤维网状多孔结构，孔径大小分布为几十到几百微米，比表面积大，排列致密高，过滤性能好，对含病毒的飞沫或气凝胶均具有良好的过滤和截留效果。

作为本发明优选的技术方案，所述贵金属颗粒包括：金和银，且所述贵金属颗粒的粒径为20～300nm。

本发明中选用了银颗粒材料，银颗粒尺寸根据反应物浓度可以大范围调控，用来匹配所需的检测激光波长和检测物，以获取最强的等离子激发共振效应，且银颗粒相比金颗粒通常具有更优的SERS增强效果，但另一方面银颗粒不易存储，易被氧化，因而发明在银颗粒外围包裹了一层金壳，在保证了检测灵敏度的同时也提高了基底的稳定性。