BSA稳定SERS纳米标签：揭示跨pH环境下的蛋白质构象动力学及其在生物传感中的应用

本研究针对表面增强拉曼散射(SERS)纳米标签在临床应用中因pH依赖性行为认知不足而受限的问题，来自未知机构的研究人员通过结合紫外-可见光谱、圆二色谱、拉曼光谱等实验技术与有限元模拟，系统探究了牛血清蛋白(BSA)功能化SERS纳米标签的胶体稳定性机制。研究发现BSA包覆能有效维持纳米标签在多数pH条件下的稳定性，仅在极端酸碱环境中出现聚集现象，同时揭示了BSA-金纳米颗粒复合物具有优于游离蛋白的结构稳定性，为开发高鲁棒性SERS生物传感器提供了重要理论依据。

　　

通过牛血清蛋白(BSA)实现表面增强拉曼散射(SERS)纳米标签的稳定化研究，揭示了蛋白质在不同pH环境下的构象动态变化规律。研究表明，BSA作为封闭剂不仅能显著提升SERS纳米标签的胶体稳定性，还可有效防止生物介质中的非特异性相互作用。科研人员综合运用紫外-visible(UV-vis)光谱、圆二色性(circular dichroism)光谱和拉曼光谱等实验手段，结合有限元法(finite element method)模拟计算，发现BSA包覆的纳米标签在绝大多数pH条件下均保持优异稳定性，仅在极端酸碱环境中出现纳米颗粒聚集和热点(hotspot)形成现象。圆二色谱分析显示，虽然游离BSA的二级结构会随pH值变化发生显著转变，但当其与金纳米颗粒(AuNPs)结合后则展现出更强的结构稳定性。模拟计算进一步证实，BSA通过调控增强电场分布和阻止纳米颗粒聚集发挥着关键作用。这些发现为设计具有pH抗性的高性能SERS生物传感器提供了重要理论基础，同时强调了蛋白质二级结构稳定性在纳米生物技术应用中的核心价值。