基于金纳米棒的表面增强拉曼技术在细胞膜以及动物活体成像中的应用

基于金属纳米结构的表面增强拉曼散射技术是近期国际上研究的热点，而金纳米棒具有化学合成简易，理论模拟方便，表面等离子共振可调等一系列优点。在本项目中，我们将基于金纳米棒系统研究表面增强拉曼散射与金属表面等离子共振，拉曼激发光，拉曼分子光吸收以及近场/远场探测的关系。在充分了解表面增强拉曼散射的机理后，我们将其拓展到生物功能成像的应用。我们将用金纳米棒标记细胞，并基于全内反射成像系统对细胞膜的增强拉曼信号进行探测，以此了解特定细胞行为下细胞膜上拉曼光谱及强度的变化规律。我们还将基于金纳米棒设计近红外高效"拉曼探针"，用其特异性的标记建立了肿瘤模型的小动物，进而实现对病变组织的活体拉曼成像和诊断，并了解金纳米棒在动物体内的代谢和清除规律，为临床应用提供实验依据。

基于纳米金棒的表面增强拉曼散射效应设计了新颖的纳米探针，并将其用于离体细胞、生物组织以及活体小鼠的功能成像活体成像。基于全内反射荧光显微镜搭建了倏逝波激发的显微散射成像系统，实现了纳米颗粒标记的细胞膜成像。初步探索了纳米金棒的各种非线性光学效应，并尝试将其用于深层的活体生物成像。此外，基于现有成像平台和其他光学纳米探针（如上转换发光纳米颗粒等），开展了各种活体功能成像的研究。