[发明专利]使用SERS探针检测水果或蔬菜氧化还原水平的方法

说明书

本发明公开了一种使用SERS探针检测水果或蔬菜氧化还原水平的方法，包括以下步骤：1)在纳米SERS基底表面分别修饰具有明显SERS信号且对氧化还原水平敏感的信号分子和对pH敏感的信号分子，获得探针1和探针2；2)获得探针1SERS谱图中特征峰强度的比值与pH值的对应关系；3)使用探针2SERS检测水果或蔬菜的pH值，将探针1滴加到水果或蔬菜上，记录其特征峰强度的比值，扣除待测水果或蔬菜本身pH值对探针1SERS谱图中特征峰强度的比值的影响，从而判断水果或蔬菜的氧化还原水平。本发明通过pH和氧化还原水平联测的方法来进行氧化还原水平的评价，无须样品前处理、不消耗额外试剂，具有成本低、快速、简便、敏感且可重复性好等优点，适合大样本筛查等。

技术领域

本发明属于生物传感技术领域，具体涉及一种使用SERS探针检测水果或蔬菜氧化还原水平的方法。

背景技术

生物体内氧化还原水平对个体来说至关重要，许多疾病的发生都伴随着氧化还原水平的改变，可以说氧化还原水平在一定程度上反映了个体的健康状况。体内氧化还原水平是一个动态的平衡，其中包括了过氧化氢、羟基自由基、单线态氧等活性氧分子，相关的氧化酶以及如还原型谷胱甘肽-氧化型谷胱甘肽等小分子的氧化还原对、活性氮，抗氧化物质等。这些分子相互作用，互相转换，最终使得体内的氧化还原达到了微妙的平衡状态。对于单个细胞而言，其新陈代谢过程、分化以及凋亡或者坏死的过程都伴随着电位的变化；对于个体而言，个体氧化还原水平发生变化，个体的内稳态可能出现严重问题，而氧化应激是由于体内氧化性物质含量过高而产生的，人体长时间处于这种状态会导致心血管疾病、神经退行性疾病以及癌症的发生等。

药物和果蔬是人体获取抗氧化物质最主要的两个途径，果蔬中抗氧化物质含量很高且不具有毒副作用。因为水果和蔬菜被证明富含天然抗氧化物质，如酚类化合物、黄酮类，维他命C等。因此，如何快速且简便地检测果蔬氧化还原水平对人类的日常健康生活以及食品的加工管理具有重大的意义。传统的检测方法包括：硫氰酸盐法，总氧自由基清除能力测定(TOSCA)，总抗氧化能力检测法(TEAC)，氧自由基吸收能力检测(ORAC)，二苯基苦酰肼基自由基清除能力评价法(DPPH)，2，2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)清除能力评价法，三价铁还原能力评价(FRAP)等。

表面增强拉曼散射(SERS)作为一种有发展潜力的光谱分析技术，在化学、物理、生物、医学、环境监测、公共安全等各个方面得到了一定的应用。无毒性、无损、灵敏度高、可重复性强是其巨大的优势。因此，结合拉曼技术在果蔬氧化还原水平的评价方面具有很大的前景。

发明内容

发明目的：提供一种使用SERS探针检测水果或蔬菜氧化还原水平的方法，使用该方法可灵敏、定量地检测水果或蔬菜的氧化还原水平，可重复性好。

技术方案：本发明提供一种使用SERS探针检测水果或蔬菜氧化还原水平的方法，包括以下步骤：

1)在纳米SERS基底表面修饰具有明显SERS信号且对氧化还原水平敏感的信号分子，获得氧化还原检测探针1；在纳米SERS基底表面修饰具有明显SERS信号且对pH敏感的信号分子，获得pH检测探针2；

2)获得氧化还原检测探针1SERS谱图中特征峰强度的比值与pH值的对应关系；

3)将pH检测探针2滴加到水果或蔬菜的切口上，通过SERS检测其pH值；根据氧化还原检测探针1SERS谱图中特征峰强度的比值与pH值的对应关系，以及待测水果或蔬菜的pH值，计算待测水果或蔬菜本身pH值对探针1SERS谱图中特征峰强度的比值的影响；将氧化还原检测探针1滴加到水果或蔬菜的切口上，待探针1SERS谱图中特征峰强度不变时，记录其特征峰强度的比值，并扣除待测水果或蔬菜本身pH值对探针1SERS谱图中特征峰强度的比值的影响，评价水果或蔬菜的氧化还原水平。