一种血清中抗癌药物定量检测的表面增强拉曼光谱新方法

近日，中科院合肥研究院健康所杨良保研究员团队、王宏志研究员团队与中科院合肥肿瘤医院药学中心合作，在抗肿瘤药物血药浓度的定量检测方面取得进展。科研团队利用收缩组装的液态3D热点矩阵作为微反应器，建立了高稳定、高灵敏的表面增强拉曼光谱（SERS）定量检测血药浓度新方法。该成果发表在国际分析领域TOP期刊Analytical Chemistry上。

表面增强拉曼光谱（SERS）是一种分子光谱，具有快速、高灵敏和指纹识别的特性。杨良保研究员团队一直从事SERS方法原理与检测应用方面的研究工作，并取得了一系列研究成果。定量检测是SERS方法的终极目标之一，但在控制热点的均匀性和使目标分子进入热点区域等方面一直存在难题。在本研究工作中，利用液体三相平衡原理控制液滴的收缩，不仅形成高密度、高稳定的液态3D热点矩阵（图1），而且使抗肿瘤药物能够自主进入热点区域。结合该团队自主研发的手持式拉曼光谱仪，能够实现对肿瘤病人血清中抗癌药物在线定量检测（图2）。

图1 3D热点矩阵形成原理图

该方法对抗癌药物5-氟尿嘧啶表现出50 ppb灵敏度和 50-1000 ppb 的定量检测范围（图2）。与传统的固体纳米阵列和胶体聚集SERS方法相比，收缩组装的液态3D热点矩阵可以增强分析物在等离子体热点空间的富集能力，实现高灵敏度和高稳定的SERS定量检测。这种收缩组装的3D热点矩阵在定量检测复杂样品（如血清、生物体液）中的分析物、动态监测抗癌药物代谢过程和生化反应动力学方面有巨大潜力。

图2 手持式拉曼光谱仪检测血清中的5-氟尿嘧啶

研究工作得到中科院科研仪器设备研制项目、国家自然科学基金、安徽省重点研究与开发计划等的支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c00071

文章来源：麦姆斯咨询（“微流控”公众号）