《生物分子相互作用的表面增強光譜方法》是依託吉林大學，由徐蔚青擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：生物分子相互作用的表面增強光譜方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：徐蔚青
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
金屬納米結構的表面電漿激發能夠產生一系列非常特殊的物理現象。對這些新現象的研究引發出許多新的科學問題，展現出巨大的套用前景。有望為納米技術套用提供新原理和新方法。本項目致力於探索以表面電漿增強效應為基礎的光學與光譜增強方法，發展高選擇性、高靈敏度、多水平、多參數的檢測分析技術，用於生物分子間相互作用及其動態過程研究。著重採用SERS活性的染料分子外標、生物分子基團特徵內標SERS信號、SERS編碼等方法，結合SPR-SERS、LSPR-SERS檢測等新的技術手段開展工作。綜合運用納米科學與技術、光學顯微技術、微探針感測技術以及各種標記技術的最新研究成果，探索新的光學和光譜增強機制。這種多學科方法和多種技術的交叉運用有可能產生全新的技術手段，有效地推動生物分子間相互作用及其動態過程研究。
結題摘要
本項目致力於探索以表面電漿效應為基礎的增強光譜生物分子檢測方法，建立和發展各種新的增強光譜技術。綜合運用納米技術、光學顯微技術、微探針感測技術以及各種標記技術，探索新的光譜增強機制並套用於生物分子間相互作用及其動態過程研究中。發展出一系以各種表面電漿增強效應為核心的高選擇性、高靈敏度的檢測分析技術。主要包括表面電漿共振激勵的表面增強拉曼散射（SPR-SERS）、局域表面電漿共振激勵的表面增強拉曼散射（LSPR-SERS）、傳導型表面電漿與局域表面電漿耦合激勵的表面增強拉曼散射（PSP-LSP-SERS）、長程表面電漿共振激勵的表面增強拉曼散射（LRSPR-SERS）。形成了本課題組的特色。1.研究了微/納陣列結構體系的SERS特性，建立了幾種高度有序的貴金屬微/納周期結構陣列構築及結構參數控制方法，探討了其參數與SERS特性之間的關係。結果表明具有微納周期結構的金屬薄膜穩定性和重複性較高，更有利於套用； 2. 研究了角度分辨SERS光譜，包括基於SPR-SERS和基於周期陣列結構的定向發射，以提高SERS信號的收集效率；3.研究了一系列基於傳導/局域型表面電漿耦合結構的SERS基底以及“基於長程表面電漿結構/探針分子/納米粒子”三明治結構的電漿納米天線用於增強拉曼信號。在這種結構下獲得的SERS信號強度比傳統的SPR激勵結構下獲得的SERS信號更強；4.將SPR- SERS光譜技術與染料標記方法相結合套用於檢測生物分子識別過程。為了進一步提升標記染料的拉曼信號，我們通過銀納米粒子的組裝構築了“熱點”結構。實驗證明，在消失場激發形式下，這種“銀膜-分子-銀納米粒子”的結構較“銀膜-分子”的結構，其SPR檢測靈敏度和SERS信號都有所提高。 項目共發表SCI論文20篇（全部標註基金號NSFC20973075），會議論文20篇。申請中國專利6項，其中1項已經獲得授權。培養博士研究生5名，碩士生3名。
