真菌鉴别和检测的SERS光谱技术研究进展

作     者：李玲 何薪宇 李世芳 葛闯 徐溢 LI Ling;HE Xin-yu;LI Shi-fang;GE Chuang;XU Yi

作者机构：重庆大学新型微纳米器件与系统技术重点学科实验室&光电技术与系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学化学化工学院重庆400030 重庆大学肿瘤医院癌症转移和个体化治疗转化研究重点实验室重庆400030 重庆大学光电工程学院重庆400044 

基　　金：国家重点研发计划项目(2020YFB2009001,2019YFC0214402) 国家自然科学基金项目(62071072) 重庆市技术创新与应用示范重大主题专项(cstc2018JSZX-CYZTZX 0216) 重庆市自然科学基金先锋科学基金项目(cstc2019jcyj-xfkx X0003) 中央高校基本科研业务费专项(2019CDYGYB 003) 智能传感与微纳生化系统团队科研专项资助 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2021年第41卷第6期

页      码：1661-1668页

摘      要：真菌是一种广泛存在于自然界的病原微生物,具有细胞核、细胞壁等结构,可以引起动、植物和人类的多种疾病。真菌感染是临床上常见的感染性疾病之一,使得近年来针对真菌的高效检测及真菌相关领域的研究备受关注。目前真菌的传统检测方法主要有培养、镜检与分子生物学检测法等,均具有操作复杂、耗时等缺点。表面增强拉曼散射(SERS)技术以其不受水分子干扰、能反应分子指纹信息、检测迅速等特点在真菌的检测与鉴别领域逐渐发挥出明显的优势。在简要介绍真菌的结构特点及真菌常用的检测方法基础之上,主要针对拉曼光谱(Raman spectrum)/SRES技术在真菌检测和鉴别中的应用进行调研和讨论。首先通过对Raman/SERS技术的特点以及真菌的结构特征进行解析,根据调研Raman/SERS技术用于真菌检测的相关文献,分析了SERS技术用于真菌检测的可行性,提出SERS技术在真菌检测时会面临检测灵敏度低、信号复杂、选择性和特异性差以及信号重现性和稳定性不佳等难点。为解决以上难题,分析了SERS的增强模式,重点针对SERS的纳米增强介质材料、SERS标签(SERS_(tag))的信号放大效应以及SERS光谱分析技术与微流控芯片分析技术结合等SERS分析新进展,予以了系统地综述和讨论。通过纳米材料选择和纳米微结构的构建,SERS增强介质所产生的SERS增强效应在真菌鉴别以及临床疾病快速诊断中显示出巨大的发展潜力;基于SERS_(tag)产生的信号放大机制,可以有效提高真菌SERS检测的灵敏度、特异性和重现性;在微流控芯片中设计和集成SERS增强纳米微结构,构建基于SERS_(tag)的信号放大策略,开展针对真菌的快速高效测试方法研究,更有望实现真菌样本的高通量及高内涵SERS检测,其在真菌的鉴别和检测上显示出巨大的研究价值和应用前景。

主 题 词：真菌 纳米增强基底 Raman/SERS光谱分析 SERS标签 微流控芯片 

学科分类：081704[081704] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0804[工学-材料学] 070302[070302] 0703[理学-化学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3964/j.issn.1000-0593(2021)06-1661-08

馆 藏 号：203103459...