新型表面增强拉曼-荧光双编码微球的制备及其对DNA的检测应用研究

Encoded microsphere technology is significant and has broad prospects in biological detection. Development of feasible technology for fabrication of encoded microspheres and the preparation of encoded microspheres with large encoding capacity are key points and still remain a challenge. In this study, we aim to fabricate a novel surface enhanced Raman scattering and fluorescent spectral double encoded microspheres, using phenolic resin and melamine resin as material, which are abundant in source and have great advantages in biological applications. This work also aims to develop a feasible technology for preparation of encoded microsphere and build a biological detection system based on the designed surface enhanced Raman scattering and fluorescence spectral encoded microspheres. This detection system will be applied in detection of target DNA. In this project, surface enhanced Raman scattering spectral and fluorescence spectral are designed for jointed encoding to improve encoding capacity of the encoded microspheres. This project will provide theoretical foundation and technical support for preparation and application of high-performance encoded microspheres.

编码微球技术在生物检测方面具有重要的意义和广泛的应用前景。开发可靠的编码微球制备技术和制备大编码容量的编码微球是当前的重点和难点。利用酚醛和密胺树脂来源丰富及其在生物领域的广泛应用优势，本项目拟以酚醛和密胺树脂为微球材料，制备出新型的表面增强拉曼-荧光双编码微球，开发出一种可靠的编码微球制备技术，构建出一种基于表面增强拉曼-荧光双编码微球的生物检测体系，并实现其对目标DNA的检测应用。本项目设计以表面增强拉曼和荧光进行双光谱编码，可望大大提高微球编码的容量。研究成果可为高性能编码微球的制备和应用提供理论基础和技术参考。

编码微球技术在生物检测方面具有重要的意义和广泛的应用前景。围绕目前可靠、稳定的编码微球制备和编码容量不足等问题，本项目采用表面增强拉曼和荧光光谱进行共同编码的策略，利用sol-gel 方法和沉淀聚合相结合，以酚醛和密胺树脂为基材，制备出了一系列新型的表面增强拉曼-荧光双编码微球，实现了基于树脂材料的编码微球可靠制备技术的设计开发。利用该制备方法和编码技术，还实现了基于聚甲基丙烯酸缩水甘油酯系列新型表面增强拉曼-荧光双编码微球制备，进一步确认了本项目编码微球制备技术的可靠性。与单一光谱编码微球编码容量相比，本项设计的表面增强拉曼和荧光光谱共同编码，大大提高了微球的编码容量。完成了编码微球的制备条件研究，并对其进行了系统的性能测试。将这些编码微球应用于生物检测，实现了编码微球的流式细胞检测和对目标DNA的特异性检测，完成了表面增强拉曼-荧光双编码微球的生物检测体系的构建。本项目的研究成果为高性能编码微球的制备和应用提供科学理论依据和技术支持。项目执行期间发表SCI论文12篇，另外还有成果处于投稿和整理中，将陆续发表；申请发明专利6项，其中已授权发明专利1项；项目组成员参加国内会议2次，国际会议1次，口头报告1次，发表会议论文1篇；培养硕士研究生5名。项目取得成果有超出预期，圆满完成此项课题。