细胞凋亡即细胞程序性死亡,是细胞死亡机制之一,对维持细胞内外平衡有很重要的作用。而非正常的细胞凋亡是许多身体疾病重要的诱导因子,比如自身免疫性疾病、神经退行性疾病和缺血相关损伤等疾病。因此构建一种快速、灵敏的细胞凋亡检测方法对于科学研究具有重要意义。细胞凋亡的过程是通过一种多点紧密调节的复杂信号级联反应发生的,在此过程中细胞凋亡酶caspase家族中的caspase-3,在调控细胞凋亡通路中起着重要的作用,因此通过对细胞凋亡酶caspase-3的检测可以实现对细胞凋亡的监测。本文在设计了特异性识别细胞凋亡酶caspase-3的纳米金-肽探针的基础之上,建立了一种基于表面增强拉曼光谱的细胞凋亡的检测方法。在金-肽探针中,拉曼报告分子4-MBA和多肽通过Au-S键连接到纳米金的表面,设计的多肽序列分别为肽ⅠCCALNNPFFDVED 和肽Ⅱ CCALNNKYDDVED,其中 CALNN 片段可使 AuNPs 稳定分散于水溶液中,PFF和KYD片段在水溶液中可分别通过疏水相互作用和静电作用进行自组装,DVED片段为caspase-3的水解位点。当caspase-3存在时,DVED片段被水解,使得纳米金-肽Ⅰ和纳米金-肽Ⅱ的自组装位点PFF和KYD暴露出来,PFF和KYD片段在水溶液中进行自组装时会引起纳米金聚集,进而诱导SERS信号增强。实验发现SERS信号的增强效果与caspase-3浓度相关,所以该探针可用于细胞凋亡酶的检测,纳米金-肽Ⅰ的线性范围0-0.2 μg/mL时,最低检出限为1.5 ng/mL,相关系数为R2 0.998;纳米金-肽Ⅱ的线性范围0-0.1 μg/mL时,最低检出限为2.75 ng/mL,相关系数为R2=0.999。结果表明纳米金-肽Ⅰ的检出限更低且检出范围更宽。所以,将纳米金-肽Ⅰ探针应用于细胞样品中的caspase-3的分析。本实验通过拉曼光谱实现了对细胞凋亡酶caspase-3的检测。该检测方法具有灵敏度较高,特异性强,操作简单等优点,为细胞凋亡的检测以及此类新型探针在食品安全检测和生物医学以及临床监测等方面的应用提供了理论依据和方法。