HORIBA前沿用户报道∣上交大最新拉曼探针有望精准定位肿瘤君，助力攻克医学难题

撰文 ∣ 张雨晴

中国的恶性肿瘤发病率和死亡率逐年上升，2010年开始已成为致死率高的疾病。传统的手术治疗很多情况下无法将肿瘤全部切除，因此术中需要精确定位肿瘤，医生才能精准切除肿瘤。遗憾的是，尚未有合适的影像方法来辅助实现。随着研究的深入，近年来，表面增强拉曼（SERS）成像技术在这方面被寄予厚望。

（图片来源于网络）

近，上海交通大学“青年千人计划”、“国家优秀青年基金”获得者叶坚研究员与“青年千人计划”、“东方学者”获得者肖泽宇教授等人组成的研究团队传来喜讯，他们通过制备新型的介孔硅包被的缝隙增强拉曼探针，可以实现超稳定快速的拉曼成像，这种技术将有望被应用于术中肿瘤精准定位。

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拉曼光谱成像清晰识别肿瘤组织

因肿瘤部位血管的高滞留通透（EPR）效应，SERS探针被动地富集在肿瘤组织中。拉曼光谱仪可以检测到这些SERS探针，并迅速成像，医生利用该成像图可以清晰识别肿瘤组织。与荧光成像技术相比，上海交大研发的“新型的介孔硅包被的缝隙增强拉曼探针”，不仅能够实现超快速、超清晰的生物医学成像，而且具有超高的光稳定性。

下图发光的位置是肿瘤组织所在的区域，图c是SERS探针富集在肿瘤组织，被激光照射10分钟、20分钟和30分钟后的拉曼光谱成像。从中可以发现，肿瘤区域的边界清晰可见，这为进一步的术中肿瘤精准切除提供可靠影像保障。

SERS探针在组织层面的超稳定及超快速成像，发光位置是肿瘤组织

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增强拉曼探针的制备及稳定性表现

那么，神奇的SERS探针是如何制备的？其超高的稳定性又是如何实现的？

原来，该团队是通过种子生长法制备出SERS探针（如下图a），结构包括核壳结构的金纳米颗粒、亚纳米缝隙区域内嵌的拉曼信号分子对二巯基苯硫醇以及外层的介孔硅。通过下面的实验图（图b, c），我们来看一下该探针的稳定性的表现：

图a：探针的透射电镜照片。

图b和c：经长时间激光照射后，探针分子的拉曼光谱

通过上图b和c，我们可以看到探针分子经30分钟照射后，拉曼信号仍没有衰减。

值得一提的是，在本次研究过程中，该团队使用HORIBA XploRA显微共聚焦拉曼光谱仪作为主要分析工具采集样品的拉曼信号，同时配备Labspec-6软件直接进行数据处理分析，终简单快速地得到了不同结构探针被激光持续照射30分钟后的光稳定性比较数据。其中Labspec-6软件自带的A峰/B峰的显示方式，可以让研究人员直接看到参照硅峰进行数据校准后的结果，这让研究数据处理非常直观、方便，大大提高了工作效率。

此项工作得到了国家青年千人计划、国家自然科学基金、上海高校特聘教授(东方学者)项目和上海市自然科学基金的支持。相关研究成果以“Ultraphotostable Mesoporous Silica-Coated Gap-Enhanced Raman Tags (GERTs) for High-Speed Bioimaging”为题发表在国际著名期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上。

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