通过在金纳米颗粒和葫芦的聚集体中形成精确的等离子体纳米结来定量检测尿酸

该方案提供了一种高灵敏度检测和定量尿酸的通用方法。因此，它是诊断和临床应用的方案。该方案可以快速量化复杂基质中的生物标志物，例如体液。

这项技术有可能扩展到诊断使用尿酸作为生物标志物的疾病，例如痛风、高血压和心血管疾病。它还可用于检测和量化其他有害物质，以进行环境监测。首次尝试该方案时，研究人员可能难以形成 CB7 和金纳米颗粒的稳定聚集体。

建议使用超声处理将金纳米颗粒混合在 CB7 溶液中，因为其他技术可能会影响聚集动力学。一段视频展示了添加 CB7 混合的关键步骤，可以增加刚接触系统的研究人员的成功机会和可重复性。对于金种子合成，将 98.5 毫克金质溶解在玻璃瓶中的 10 毫升去离子水中，以获得 25 毫摩尔金氯化物溶液，将 64.5 毫克柠檬酸钠粉末溶于玻璃瓶中的 500 微升去离子水中。

接下来，在 250 毫升蓝色瓶中用 99 毫升水稀释 1 毫升氯化金溶液，得到 0.25 毫摩尔氯化金溶液，并将 99.5 毫升 0.25 毫摩尔氯化金溶液加入配备冷凝器的 250 毫升三口圆底烧瓶中。然后在剧烈搅拌下将溶液在 90 摄氏度下加热 15 分钟，然后将 500 微升柠檬酸钠溶液注入烧瓶中，继续搅拌，直到溶液变成宝石红色。为了启动金纳米颗粒的种子生长，将 25 毫升金种子溶液转移到 50 毫升试管中，并在 ThermoMixer 中将溶液冷却至 70 度。

当溶液冷却时，用 2.5 毫升 25 毫摩尔金氯化物溶液填充一个 3 毫米的鲁尔锁一次性注射器，用 2.5 毫升 60 毫摩尔柠檬酸钠溶液填充另一个 3 毫米的鲁尔锁一次性注射器。将注射器放入注射泵中，并使用 Luer 转 MicroTight 适配器将 150 微摩尔内径 PEEK 管连接到注射器。将管路插入装有 ThermoMixer 中冷却的金种子溶液的离心管中，并将两个注射泵设置为在 20 分钟内分配 167.5 μL 溶液。

将 ThermoMixer 转速设置为每分钟 600 转，然后在装有 25 毫摩尔金氯化物溶液的注射泵上按下"开始"。两分钟后，在装有 60 毫摩尔柠檬酸钠溶液的注射泵上按"开始"。30 分钟后，取出等分试样的金纳米颗粒溶液进行分析。

要制备 0.4 毫摩尔的 CB7 溶液，请将 4.65 毫克 CB7 加入 15 毫升玻璃瓶中，向小瓶中加入 10 毫升水。盖紧盖子后，在室温下对样品瓶进行超声处理，直到 CB7 固体完全溶解。要制备 0.4 毫摩尔尿酸溶液，请在 50 毫升离心管中加入 2.69 毫克尿酸，并向离心管中加入 40 毫升水。

盖紧盖子后，将混合物在设置为 70 摄氏度和每分钟 800 转的 ThermoMixer 中旋转两个小时。当溶液冷却至室温时，在 15 毫升玻璃小瓶中用 9 毫升水稀释 1 毫升 0.4 毫摩尔尿酸溶液，得到 0.04 毫摩尔尿酸溶液。盖紧盖子后，对样品瓶进行超声处理 30 秒。

要制备 CB7-尿酸复合物，将 750 微升 0.4 毫摩尔 CB7 溶液和 750 微升 0.4 毫摩尔尿酸溶液添加到 1.5 毫升试管中，并对混合物进行超声处理 30 秒。然后将试管在室温下放置 30 分钟，以确保形成主客体复合物。点击拉曼系统软件中的光谱应用向导图标，然后选择拉曼。

开始新的采集，并将积分时间设置为 30 秒，将扫描平均设置为 5，将 Boxcar 设置为 0。然后存储背景光谱并输入激光波长。对于SERS底物的形成，将900微升40纳米金纳米颗粒溶液和100微升预形成的CB7-尿酸复合物溶液加入1.5毫升试管中，并超声处理，直到溶液从宝石红色变为紫色。

将样品溶液转移到半微量比色皿中，然后将比色皿放入拉曼样品架中。合上盖子并开始测量。然后设置自动保存以记录五个连续的 SERS 谱图。

合成的金纳米颗粒的紫外可见光谱显示，经过 10 个生长步骤后，局部表面等离子体共振峰从 521 纳米移动到 529 纳米，而动态光散射数据显示，随着纳米颗粒的尺寸从 25.9 纳米增加到 42.8 纳米，尺寸分布很窄。从透射电子图像测得的 G0、G5 和 G10 的平均尺寸分别约为 20、33 和 40 纳米。在这些代表性分析中，CB7 和尿酸的主客体复合物与空 CB7 形成，介导了金纳米颗粒 CB7 纳米聚集体内精确等离子体纳米结的形成，这得到了 SERS 光谱中特征性尿酸信号的支持。

相反，在没有 CB7 的情况下无法观察到尿酸的 SERS 信号，这说明了 CB7 在触发金纳米颗粒聚集中的关键作用。通过观察从 640 和 1130 平方厘米处的尿酸峰到 0.2 微摩尔检测限的清晰 SERS 信号，证明了该方案中提出的检测方案的高灵敏度。此外，对于两个峰，线性区域在 0.2 至 2 微摩尔范围内，通过幂律获得了尿酸的 SERS 强度和对数浓度之间的非常强的相关性。

尿酸的水溶性很低，因此在下一步之前必须确保尿酸粉具有柔软性。可以进行高级数据分析，从而可以量化基质中存在的多种生物标志物。