[发明专利]一种利用表面增强拉曼光谱对肺癌肿瘤标志物进行检测的方法

说明书

本发明涉及一种利用表面增强拉曼光谱对肺癌肿瘤标志物进行检测的方法。本发明通过制备金纳米棒与以4MBN为内标分子的金包银核壳结构纳米粒子为SERS基底，在基底表面分别修饰与miRNA‑21有互补片段的DNA后，通过miRNA‑21构建核‑卫星结构从而创造大量“热点”实现内标分子的信号放大。本发明提供的方法能够对血清中肺癌肿瘤标志物miRNA‑21进行高灵敏度与高选择性检测，检测范围为10^‑14M～10^‑9M，能做到早期筛查且操作简便，在临床诊断中有极大应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种利用表面增强拉曼光谱对肺癌肿瘤标志物进行检测的方法，属于生物医学检测技术领域。

背景技术

MicroRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA 分子，由肿瘤细胞主动分泌，并且miRNA的表达量随肿瘤细胞生长、凋零而变化，通过检测不同的miRNA的含量可以为癌症早筛提供依据。其中miRNA-21是非侵入性早期肺癌诊断的肿瘤标志物。

目前肺癌的检测方法主要是低剂量CT，在肺癌早期筛查上取得很大成功，却仍然存在辐射诱变的风险，并且不能够提供肿瘤的生物学信息的缺点。因此选择以miRNA为肿瘤标志物进行无损检测能够避免以上问题。但miRNA在体液中丰度低、同源性高且容易降解的特点使其难以被检测到，目前的检测方法主要有Northern Blotting印迹法、微阵列分析法、实时定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)以及深度测序法等。这些方法灵敏度高但是样品前处理过程复杂，其中微阵列分析法虽然有高通量但是灵敏度和选择性都相对低，因此亟需提出一种快速、高灵敏度和高选择性的miRNA检测方法。

表面增强拉曼光谱(SERS)作为一种分析技术广泛应用于体液分析，能够做到无损快速分析且不需要经过复杂的样品预处理过程。但由于miRNA在体内的含量极低且所处的环境条件复杂，在定量检测方面仍存在很大挑战，因此需要提高miRNA的信号强度且通过选择性识别排除其他信号的干扰。

发明内容

为了解决现有技术中的难题，本发明设计了用于miRNA-21检测的SERS基底，通过DNA 与RNA的互补序列，使得以4MBN为内标分子的金包银核壳结构纳米粒子在金纳米棒周围组装构建核-卫星结构，通过内标分子的放大信号实现对miRNA-21的检测。并且通过对miRNA-21浓度与内标分子信号强度建立相关关系实现定量分析。

本发明的技术方案如下：

一种利用表面增强拉曼光谱对肺癌肿瘤标志物进行检测的方法，包括如下步骤：将金纳米棒(Au NRs)与以4MBN为内标的银包金核壳结构纳米粒子(Au@4MBN@Ag NPs)进行DNA探针功能化修饰后与肺癌肿瘤标志物miRNA-21共同孵育，而后进行拉曼检测。

进一步的，具体包括如下步骤：

(4)制备Au NRs-DNA1溶液；

(5)制备Au@4MBN@Ag NPs-DNA2；

(6)37℃下在超纯水或血清(标准溶液溶剂为超纯水，实际样品检测及可行性分析时溶剂为血清)中将10μL miRNA-21与1mL Au NRs-DNA1和1mL Au@4MBN@Ag NPs-DNA2 共同孵育，随后离心去除多余的miRNA-21，得到以Au NRs-DNA1为中心，Au@4MBN@Ag NPs-DNA2在周围自组装的核-卫星等离子体纳米结构溶液，将其沉积在铝片进行拉曼检测。

进一步的，步骤(1)的具体步骤为：将硫醇修饰的DNA1加入到Au NRs溶液中剧烈搅拌10min，-20℃低温振荡20min后逐渐升温到30℃，离心重分散；得到Au NRs-DNA1溶液。