《The Journal of Foot and Ankle Surgery》：Liquid/Liquid Interfacial Plasmonic Array for Ultrasensitive Cholesterol Monitoring in Complex Dairy Matrices
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胆固醇检测基于水/二甲基碳酸酯界面自组装的MeLLF阵列SERS平台，实现10nM检测限，抗干扰性强，可实时监测氧化动态。
杜珊珊|刘子彦
生命周期人口健康重点实验室；公共卫生学院母婴与青少年健康系；安徽医科大学，合肥，230032，安徽，中国
摘要
在食品系统中监测胆固醇对于营养评估和健康管理至关重要。传统方法，如固相增强拉曼光谱（SERS）分析，通常受到灵敏度有限和复杂乳制品成分带来的显著背景光谱干扰的限制。我们提出了一种无标记的SERS平台，该平台在水/碳酸二甲酯界面自组装金纳米粒子，形成有序结构，增强电磁场并抑制复杂乳制品成分的背景光谱干扰，实现了10纳摩（nm）的检测限。使用数据驱动的SIMCA方法对牛奶样本进行验证，分类准确率达到100%。该平台还对氨基酸、糖类和金属离子等干扰物具有很强的抗干扰能力，重复性优异（相对标准偏差<5%）。此外，它还能够实时监测胆固醇氧化过程，揭示亚单层覆盖下的结构变化。这种策略为复杂食品环境中的胆固醇检测提供了一种灵敏、特异且成本效益高的工具，在食品安全和质量控制应用中具有广泛潜力。
章节摘录
引言
胆固醇是生物活性物质（如类固醇激素（糖皮质激素或孕激素）、维生素和胆汁酸）的前体，在脂质代谢中起着关键作用（Bi等人，2024年；Chaiyo等人，2024年）。它还是髓鞘的关键结构成分，对大脑、神经系统和免疫系统的生长和功能起着支持作用（M. Chen, Yang, Chen, Tang, Liu, Sun等人，2024年；Hong, Zhang, Wu, Chen, Yang, Yang等人，2020年）。近年来，
化学物质与材料
三水合氯化金(III)（HAuCl?·3H?O）、噻苯达唑（TBZ）、环己烷（CHY）、碳酸二甲酯（DMC）、胆固醇、甲醇、柠檬酸钠（Citr）、羟胺盐酸盐（NH?OH·HCl）、盐酸（HCl）、硫酸镁（MgSO?）、氢氧化钾（KOH）、罗丹明6G（R6G）、结晶紫（CV）、半胱氨酸（Cys）、蔗糖（SUC）、抗坏血酸（AA）和硝酸（HNO?）均从Aladdin Industrial Co.（上海，中国）和Sinopharm Chemical Reagent Co. Ltd.（上海，中国）获得。在水/DMC界面自组装的MeLLF阵列
通过紫外-可见吸收光谱确认了金纳米粒子（GNP）的合成，显示出547纳米处的明显表面等离子体共振（SPR）峰（图S1a-b），这与Mie理论对直径约为77纳米的球形GNP的预测一致（Huang, Easter, Gumbs, Maradudin, Lin, Cardimona等人，2014年；Lee, Kumar, Choi, & Lee, 2020年）。深红色进一步证实了GNP的形成（Tam, Moran, & Halas, 2004年）。透射电子显微镜（TEM）成像显示GNP具有均匀的直径结论
本研究开发了一种基于在水/DMC界面动态自组装的MeLLF阵列的高灵敏度胆固醇传感平台。密集的MeLLF结构增强了等离子体特性，并克服了传统SERS基底常见的热点不均匀性问题。该平台实现了10纳摩的检测限，显著优于比色法，并能够原位监测复杂基质中的胆固醇氧化动态。结合数据驱动的SIMCA（DD-SIMCA）技术
支持信息
Citr-GNPs和MeLLI阵列的特性分析、重复性和稳定性评估、混合分析物的SERS光谱分析、GNPs的盐诱导聚集研究、胆固醇的参考拉曼光谱和分子结构研究、通过拉曼光谱监测胆固醇氧化、使用DD-SIMCA进行模型优化、确定胆固醇的特征拉曼谱带、比较基于不同纳米材料的胆固醇检测方法。未引用的参考文献
(Tan等人，2024年；Verma等人，2018年；Zhayane等人，2025年)资助
本研究得到了安徽省自然科学研究重点项目的支持（2023AH050605）。CRediT作者贡献声明
杜珊珊：撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 原稿、验证、软件使用、资源准备、方法论设计、研究实施、资金获取、数据管理、概念构思。刘子彦：研究实施。利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。
