研究目的
利用表面增强拉曼光谱（SERS）研究信号化合物与活细胞中多巴胺受体（D1和D2型DARs）的选择性相互作用，以理解其在神经退行性疾病中的作用。
研究成果
该研究利用表面增强拉曼散射技术成功探测了细胞内cAMP，并表征了信号化合物对不同类型多巴胺受体的选择性。由于该方法能在低激光功率下探测细胞内cAMP从而最大限度减少细胞损伤，因此有望用于活体研究。
研究不足
该研究面临一些局限性，例如表面增强拉曼散射（SERS）基底可能导致蛋白质变性，以及金属纳米颗粒与细胞直接相互作用可能产生细胞毒性。实验方法需优化以尽量减少这些影响。
1：实验设计与方法选择
本研究采用理论计算与表面增强拉曼光谱（SERS）相结合的方法探究相互作用。将二氧化硅包覆的银纳米颗粒（AgNP@SiO2）内化于活细胞中以吸附cAMP，随后通过SERS进行检测。
2：样本选择与数据来源
培养HEK293和HT22细胞并转染质粒以过表达D1和D2多巴胺受体。信号化合物包括多巴胺（DA）、安非他明（AMP）、甲基苯丙胺（MAMP）和亚甲二氧基吡咯戊酮（MDPV）。
3：实验设备与材料清单
杜氏改良伊格尔培养基、胎牛血清、青霉素-链霉素、Lipofectamine LTX和PLUS试剂、Opti-MEM低血清培养基、硝酸银（AgNO3）、柠檬酸钠、硅酸钠、488 nm连续波氩离子激光器、汞灯、环己烷、长通滤光片（HHQ495LP）、单色仪（Triax 550, Jobin Yvon）、液氮冷却CCD（Princeton Instruments）。
4：实验流程与操作步骤
培养细胞、转染质粒并处理信号化合物。合成AgNP@SiO2并使其内化于细胞中。使用配备488 nm激光器的共聚焦拉曼显微镜采集SERS光谱。分析数据以识别cAMP相关峰。
5：数据分析方法
分析SERS光谱以识别cAMP的特征峰。进行密度泛函理论（DFT）计算以指认拉曼峰并理解分子振动。
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Fetal bovine serum
Sigma-Aldrich, F2442
Sigma-Aldrich
Cell culture supplement
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Silver nitrate
AgNO3
Sigma-Aldrich
Synthesis of silver nanoparticles
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Dulbecco’s modified Eagle’s medium
Sigma-Aldrich D5796
Sigma-Aldrich
Cell culture medium
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Penicillin?streptomycin
ATCC, 30?2300
ATCC
Antibiotic for cell culture
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Lipofectamine LTX and PLUS reagent
Invitrogen, 11668-019
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Transfection reagent
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Opti-MEM-reduced serum medium
Reduced serum medium for transfection
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Sodium citrate
Sigma-Aldrich
Reducing agent for nanoparticle synthesis
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Sodium silicate
Sigma-Aldrich
Coating agent for nanoparticles
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488 nm continuous-wave argon-ion laser
Excitation source for Raman spectroscopy
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Long pass filter
HHQ495LP
Optical filter for Raman spectroscopy
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Monochromator
Triax 550
Jobin Yvon
Spectral dispersion for Raman detection
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LN2-CCD
Princeton Instruments
Detection of Raman signals
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