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短链脂肪酸(SCFAs)是人体肠道微生物代谢膳食纤维的副产物,其与人体的免疫应答、能量代谢以及血压调控有着直接的联系。乙酸、丙酸及丁酸作为SCFAs的主要组成部分,在人体肠道中含量最为丰富,并有望成为微生物与人体代谢研究方面的重要生物标志物。如何快速并有效地原位检测微生物代谢物中的乙酸、丙酸及丁酸,将成为微生物与人体代谢研究方面面临的课题之一。表面增强拉曼光谱(SERS)技术以其检测灵敏度高、检测速度快、适用于原位检测等优势成为检测丁酸的重要技术,但乙酸、丙酸及丁酸作为一个小分子,在传统SERS条件下,很难检测到毫摩尔浓度下的信号。动态表面增强拉曼光谱(D-SERS)技术,在保留了传统SERS检测灵敏度较高及原位检测等优点的同时,通过溶液中银纳米颗粒不断聚集使待测物进入"热点"区域,进而使待测物的SERS信号大幅度增强。本研究基于D-SERS技术,成功检测出乙酸、丙酸及丁酸的SERS信号,并将其检测限降至1mM以下。根据检测结果可确定869cm-1、894 cm-1、930 cm-1、1040 cm-1为丁酸的特征峰;882 cm-1、930 cm-1为丙酸的特征峰;930 cm-1为乙酸的特征峰,基于一定的数据处理手段可以分别得到乙酸、丙酸及丁酸的浓度。在此基础上,本研究还搭建了简易的纳滤装置,利用纳滤膜可以过滤出小分子的特性,成功从脂多糖(LPS)与丁酸(终浓度1mmol/L)等混合液的滤液中检测出丁酸的SERS特征信号。本研究提出了一种混合溶液中毫摩尔浓度丁酸的快速、简便的检测方法,为SERS技术成为微生物代谢研究中丁酸及其他SCFAs的原位检测奠定了良好的实验基础。