活细胞组分及其相互作用的靶向表面增强拉曼光谱探针技术研究

细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，它通过细胞物质跨膜运输，能量转换及其信号转导来调控生命功能，相关研究已成为细胞生物学和化学生物学的核心研究内容。表面增强拉曼光谱是一种高灵敏、无水干扰的分析手段，较其它相关分析手段更加适合于生物体系的研究。本项目在课题组前期研究工作的基础上，拟将贵金属纳米粒子及相关的核壳结构纳米粒子作为表面增强基底和探针母体，以各种生物抗体和信号肽分子作为靶向功能分子，研制出具有细胞内亚细胞结构靶向功能的纳米探针，实现对特定细胞器中生物分子及其相互作用的检测。在此基础上采用多种亚细胞结构靶向分子，实现多细胞器同时靶标检测，研究细胞内各靶标细胞器间的协调作用，并提高探针各种细胞器的靶向富集效率，开发出活体、实时、灵敏、动态、特异和多参数的单细胞分析表征技术和方法，为探索细胞信号转导过程及其分子间相互作用提供强有力的研究手段。

本项目主要以贵金属纳米粒子及相关的核壳结构纳米（复合）粒子作为表面增强基底和探针母体，以生物抗体和信号肽分子作为靶向功能分子，研制出了具有细胞膜和细胞核等靶向功能的纳米探针，实现了上述两种亚细胞结构的靶向检测以及植物活体检测，为探索细胞信号转导过程及其分子间相互作用提供强有力的研究手段。其二，以beta-胡萝卜素为共振增强拉曼信号分子，以介孔纳米材料SBA-15为载体，通过物理/化学吸附作用制备出新型的共振增强拉曼探针，同样实现了活细胞的细胞膜靶向检测。其三，通过目标物诱导来调节SERS探针粒子的间距，从而改变生物（模拟）体系的SERS信号强度，藉此来实现一系列生物分子及金属离子等目标物的高灵敏、高选择检测。其四，完成了口腔黏膜组织与细胞、胚胎培养基、血小板等生物组织和细胞自身拉曼散射性质的研究。.此外，在国际交流与合作上，项目主持人胡继明教授先后出访德国、美国、印度、泰国等4国开展国际合作和交流和参加学术会议，并作重要学术报告。在研究生培养上，共计培养博士研究生和硕士研究生20余名。受本项目资助，相关研究工作成果已有25篇SCI源刊论文发表在Advanced Functional Materials、Chemical Communications、Laser Physics Letters、Journal of Materials Chemistry等高影响因子刊物上。