基于表面增强石英空心波导的中红外激光光谱技术实现蛋白质超灵敏检测

为解决传统中红外吸收光谱技术在蛋白质分析中存在的仪器复杂、成本高、灵敏度低等问题，研究人员开发了一种新型高灵敏度蛋白质检测技术。该研究利用石英空心波导作为微流控反应容器，通过金核壳纳米颗粒修饰诱导表面增强红外吸收(SEIRA)效应，并进一步进行生物素功能化以获得链霉亲和素捕获能力。实验结果显示，该技术在酰胺I带和酰胺II带的检测限分别达到35.68和38.69 ng·mL?1，为蛋白质分析提供了强有力的技术平台。

　　

中红外吸收光谱技术作为蛋白质分析的关键手段，具有非侵入性、免标记检测和实时监测等优势，并能通过光谱特征反映蛋白质构象变化。然而现有技术面临仪器复杂、成本高昂和灵敏度受限等挑战。最新研究提出了一种创新性解决方案：采用石英空心波导作为微流控反应容器，构建高灵敏度蛋白质检测系统。

该技术的核心突破在于：利用石英空心波导提供的超长反应路径，修饰金核壳纳米颗粒诱导表面增强红外吸收(SEIRA)效应。研究人员基于时间耦合模理论(TCMT)对金核壳颗粒进行优化设计，使其更好地匹配空心波导传输结构。通过生物素功能化处理，系统获得了特异性捕获链霉亲和素的能力。

实验数据表明，该系统在酰胺I带和酰胺II带的检测限分别达到35.68和38.69 ng·mL^?1，实现了红外光谱技术对蛋白质酰胺I带和酰胺II带同步检测的最低检测限。这项表面增强空心波导技术为蛋白质分析提供了强大的研究平台，在生物医学研究和临床诊断领域具有重要应用前景。