基于TMB-Au@PB纳米颗粒的表面增强拉曼光谱技术定量分析H2O2相关生物标志物

推荐 为解决传统H2O2及其生物标志物检测方法灵敏度和可靠性不足的问题，浙江大学研究人员开发了一种基于TMB-Au@PB纳米颗粒的表面增强拉曼光谱（SERS）技术。该方法实现了对H2O2、ALT、胆固醇和尿酸的高灵敏度检测，检测限分别达0.19×10-12 M、0.5 U/L、10 μM和5 μM，并在临床血清样本中验证了其高准确性（92.49%-105.92%），为肝肾疾病早期诊断提供了新工具。

　　

论文解读
氢过氧化物（H₂O₂）作为活性氧（ROS）的核心成分，在细胞稳态、免疫防御及氧化应激中发挥关键作用，其异常代谢与癌症、糖尿病及神经退行性疾病密切相关^[1-4]。传统检测方法因灵敏度低、易受干扰等问题难以满足临床需求^[14-17]。为此，浙江大学研究人员基于表面增强拉曼光谱（SERS）技术，开发了一种以TMB-Au@PB纳米颗粒为基底的新型检测方法，实现了对H₂O₂及其相关生物标志物的精准定量分析^[18-20]。

该研究通过三步法合成Au@普鲁士蓝（PB）纳米颗粒，利用PB的类过氧化物酶活性催化3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）氧化，结合SERS技术实现信号放大。其中，PB在2155 cm^-1处的拉曼特征峰作为内标，显著降低了复杂生物样本的定量误差^[21-23]。实验表明，该方法对H₂O₂的检测限达0.19×10^-12 M，线性范围覆盖10^-12-10^-2 M；对ALT、胆固醇及尿酸的线性检测范围分别为0.5-100 U/L、10-500 μM和5-600 μM，且临床血清样本验证显示与标准方法一致性高达92.49%-105.92%^[24-27]。

研究结果表明，该方法具有高灵敏度、强抗干扰能力及优异的临床适用性。其创新性体现在：1）首次将PB作为内标集成于SERS基底，解决了传统内标易受环境干扰的问题；2）通过纳米颗粒的酶模拟活性实现多靶标同步检测，简化了操作流程；3）便携式拉曼光谱仪的应用提升了现场检测的可行性。该技术为肝肾功能损伤的早期诊断提供了可靠工具，并有望拓展至其他疾病生物标志物的定量分析^[28-30]。

研究方法
研究人员采用纳米合成技术制备Au@PB纳米颗粒，并通过电化学沉积法负载PB层；利用SERS技术结合便携式拉曼光谱仪进行信号采集；通过标准曲线法建立H₂O₂及其生物标志物的定量检测模型；采用临床血清样本进行方法验证，评估其准确性及临床适用性。

研究结论
本研究成功开发了一种基于TMB-Au@PB纳米颗粒的SERS检测平台，实现了对H₂O₂及其相关生物标志物的高灵敏度、高特异性定量检测。该方法在临床血清样本中表现出优异的准确性和稳定性，为肝肾疾病的早期诊断提供了创新性解决方案。研究结果凸显了SERS技术在复杂生物样本分析中的潜力，推动了纳米材料与临床检验的交叉融合，具有重要的科学价值和应用前景。