研究目的
开发一种基于金纳米粒子（AuNP）和表面增强拉曼光谱（SERS）的高空间分辨率传感器，用于测量细胞膜附近细胞外pH值，并在抑制Na+/H+交换体前后对HepG2肝癌细胞和MKN28胃癌细胞进行传感器测试。
研究成果
该研究成功开发了一种利用表面增强拉曼散射（SERS）和金纳米颗粒（AuNP）实现高空间分辨率pH生物传感的方法。该传感器能够可视化由H+外排引起的局部pH变化，尤其在癌细胞中表现显著。通过抑制Na+/H+交换体后细胞表面pH升高的现象，该方法证明了对质子转运动态变化的敏感性。
研究不足
该研究的局限性包括：金纳米颗粒（AuNP）可能在细胞团簇边缘发生微聚集，从而影响pH值测量；此外，针对不同细胞类型和条件，实验方案仍需进一步优化。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用与4-巯基苯甲酸（4-MBA）和吡啶二硫代生物素化合物（HPDP-B）偶联的金纳米颗粒（AuNP）进行pH传感，通过表面增强拉曼光谱（SERS）测量去质子化4-MBA的pH依赖性浓度。
2：样本选择与数据来源：
使用HepG2肝癌细胞和MKN28胃癌细胞。
3：实验设备与材料清单：
金纳米刺、4-MBA、HPDP-B、链霉亲和素、磺基-NHS酯生物素化合物（NHS-B）及不同pH值的等渗缓冲液。
4：实验流程与操作步骤：
细胞先用NHS-B标记，经链霉亲和素处理后，再与偶联AuNP孵育，通过SERS和共聚焦荧光显微镜（CFM）分析。
5：数据分析方法：
SERS光谱经基线校正后，采用高斯-洛伦兹函数进行解析与解卷积。
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获取完整内容-
gold nanourchins
Sigma Aldrich
Used as gold nanosubstrates for pH sensing.
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4-mercaptobenzoic acid
Sigma Aldrich
pH-sensitive compound conjugated to AuNP for SERS analysis.
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EZ-link-HPDP-Biotin
Thermo Scientific
Used for conjugation of AuNP to cell membrane proteins.
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streptavidin
Sigma Aldrich
Provides the strong and selective bond between conjugated AuNP and biotinylated membrane surface proteins.
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sulfo-NHS-ester-biotin
Thermo Scientific
Surface protein biotinylation reagent.
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LSM 510 META confocal laser scanning microscope
Carl Zeiss
Used for confocal fluorescence microscopy (CFM) analysis.
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Raman microscope
Raman-11
Nanophoton
Used for surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) analysis.
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