[发明专利]生物蛋白印迹水凝胶表面增强拉曼散射基底的制备方法

说明书

本发明公开了生物蛋白印迹水凝胶表面增强拉曼散射基底制备方法，该活性基底是由贵金属Ag和印迹水凝胶构建的核‑壳分层微纳结构。本发明以Ag球为衬底，通过氨基硅烷试剂对Ag球表面改性，运用表面印迹法在Ag球表面包覆不同厚度的水凝胶，制备核壳式活性SERS基底。本发明制备方法优点在于制备方法简单、绿色环保、常温常压、可应用于生物蛋白检测。该方法获得的基底稳定性高，印迹薄膜可控，具有高灵敏的SERS活性。

技术领域

本发明属于蛋白质检测分析及表面增强拉曼光谱领域，具体涉及通过制备蛋白质印迹水凝胶表面增强拉曼(SERS)基底及制备方法，该活性基底具有生物相容性。

背景技术

蛋白质是人体中重要的生物大分子，是生命活动中最基本的物质之一，对于维持生命是十分重要和必不可少的，它是生命现象的物质基础。传统的蛋白质检测的技术存在使用的仪器设备价格昂贵，而且在实际操作过程中还需要对样品进行复杂的预处理和前处理，不能快速灵敏进行鉴定。因此，研究普遍适用性好、操作简便、灵敏度高的蛋白质检测技术的任务己日益迫切。

拉曼（Raman）技术是一种无损和快速的光谱分析技术，拉曼光谱具有指纹特征，可以实现对物质结构、成分、浓度等的检测。然而，拉曼光谱存在信号弱、灵敏度低和易受荧光干扰等缺点，使得拉曼光谱的应用研究受到限制。表面增强拉曼散射（Surface-enhancedRaman scattering, SERS）效应是一种特殊的拉曼增强效应，它是以拉曼光谱为原理，通过分子在纳米尺度金属粒子表面的吸附效应，最终获得极大增强的拉曼信号。

分子印迹技术是指制备对某一特定的目标分子具有特异选择性聚合物的过程，制备的聚合物对目标分子具有特异性吸附的能力。SERS技术与分子印迹技术相结合制备的印迹聚合物SERS基底对染料分子具有很好的特异性识别性能。本专利在印迹聚合物SERS基底的基础上，克服高温聚合反应条件，将蛋白质印迹水凝胶与SERS技术相结合，为生物蛋白提供一种快速、灵敏、高效的蛋白检测方法。

发明内容

本发明提供了制备方法简单、制备过程绿色环保的生物蛋白印迹水凝胶表面增强拉曼散射基底的制备方法，制备的SERS基底可以高灵敏、实时、快速、在线检测生物蛋白。

本发明的技术方案如下：

生物蛋白印迹水凝胶表面增强拉曼散射基底制备方法，其特征在于制备生物蛋白印迹水凝胶表面增强拉曼散射基底的制备按照以下方法进行：以Ag球为衬底，在Ag衬底表面采用硅烷试剂改性，采用表面印迹方法在改性的Ag球上均匀包覆印迹水凝胶薄膜，制备印迹水凝胶表面增强拉曼散射基底，然后以牛血清蛋白为检测物，进行拉曼光谱检测。

所述的Ag球是将AgNO3 水溶液加入超纯水中，再加入聚乙烯吡咯烷酮溶液，室温下进行搅拌，取抗坏血酸溶液快速加入上述混合溶液中，颜色由无色迅速变为银灰色，待颜色不再加深，15min后停止反应，即可形成Ag球，用水和乙醇交替洗除Ag球表面的聚乙烯吡咯烷酮溶液，通过离心获得Ag球纳米粒子，40 ℃下真空干燥 24 h，该Ag球的尺寸为500nm~2μm。

所述的硝酸银水溶液的质量浓度为0.5~4mg/ml的硝酸银水溶液；抗坏血酸溶液的质量浓度为0.01~0.5g/ml；聚乙烯吡咯烷酮溶液的质量浓度为1 mol/L。

所述在Ag球表面进行氨基硅烷试剂改性，是在常温常压下，Ag球置于水与乙醇以体积比为1/2~1/5的混合溶液中超声分散，滴入3-氨基丙基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对Ag球表面进行改性。

所述的水与乙醇的混合液，水与乙醇的体积比例为1/2~1/5。

所述的用表面印迹方法在Ag球上均匀包覆印迹水凝胶薄膜，在常温常压下，改性的Ag球分散在超纯水为溶液中，以蛋白质为模板分子制备水凝胶。

所述的用表面印迹方法在Ag球上均匀包覆印迹水凝胶薄膜，Ag球与蛋白质的质量比例为1/5~1。