近日，中科院合肥研究院健康所楊良保研究員團隊、王宏志研究員團隊與中科院合肥腫瘤醫院藥學中心合作，在抗腫瘤藥物血藥濃度的定量檢測方面取得進展。科研團隊利用收縮組裝的液態3D熱點矩陣作為微反應器，建立了高穩定、高靈敏的表面增强拉曼光譜（SERS）定量檢測血藥濃度新方法。該成果發表在國際分析領域TOP期刊Analytical Chemistry上。
表面增强拉曼光譜（SERS）是一種分子光譜，具有快速、高靈敏和指紋識別的特性。楊良保研究員團隊一直從事SERS方法原理與檢測應用方面的研究工作，並取得了一系列研究成果。定量檢測是SERS方法的終極目標之一，但在控制熱點的均勻性和使目標分子進入熱點區域等方面一直存在難題。在本研究工作中，利用液體三相平衡原理控制液滴的收縮，不僅形成高密度、高穩定的液態3D熱點矩陣（圖1），而且使抗腫瘤藥物能够自主進入熱點區域。結合該團隊自主研發的掌上型拉曼光譜儀，能够實現對腫瘤病人血清中抗癌藥物線上定量檢測（圖2）。
該方法對抗癌藥物5-氟尿嘧啶表現出50 ppb靈敏度和50-1000 ppb的定量檢測範圍（圖2）。與傳統的固體納米陣列和膠體聚集SERS方法相比，收縮組裝的液態3D熱點矩陣可以增强分析物在电浆熱點空間的富集能力，實現高靈敏度和高穩定的SERS定量檢測。這種收縮組裝的3D熱點矩陣在定量檢測複雜樣品（如血清、生物體液）中的分析物、動態監測抗癌藥物代謝過程和生化反應動力學方面有巨大潜力。
本文的第一作者是周國良博士，通訊作者為楊良保研究員、王宏志研究員與李盼副研究員。該項研究受到中科院科研儀器設備研製項目、國家自然科學基金、安徽省重點研發計畫等資助。
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.2c00071
圖1、3D熱點矩陣形成原理圖
圖2、掌上型拉曼光譜儀檢測血清中的5-氟尿嘧啶