En utilisant la matrice de point chaud liquide tridimensionnelle (3D) assemblée par retrait comme microréacteur, une nouvelle méthode de détection quantitative de la concentration de médicaments dans le sang par spectroscopie Raman améliorée en surface (SERS) a été développée par des chercheurs dirigés par le professeur Yang Liangbao et le professeur. Wang Hongzhi des Instituts Hefei des sciences physiques (HFIPS) de l’Académie chinoise des sciences (CAS), avec une stabilité et une sensibilité élevées.
Les résultats ont été publiés dans Chimie analytique.
La détection quantitative est l’un des objectifs ultimes des méthodes SERS, mais il y a eu des défis dans le contrôle de l’homogénéité du point chaud et l’entrée de molécules cibles dans la région du point chaud.
L’équipe du professeur Yang Liangbao est engagée depuis des années dans des travaux de recherche sur le principe et l’application de détection de la méthode SERS, qui est un type de spectroscopie moléculaire rapide, très sensible et à empreintes digitales. Une série de réalisations ont été réalisées avec SERS dans leurs travaux précédents, notamment la détection de poisons dans une matrice huileuse et la capture active de molécules cibles dans de petits espaces sur la base d’un modèle de pompage nano-capillaire.
Dans ce travail, les chercheurs ont utilisé le principe d’équilibre triphasique liquide pour contrôler le rétrécissement des gouttelettes, qui non seulement forme une matrice de point chaud 3D liquide à haute densité et très stable, mais permet également aux médicaments antitumoraux d’entrer dans la région du point chaud de manière autonome.
Puis, avec un spectromètre Raman portable et efficace fabriqué par eux-mêmes, ils ont réalisé, pour la première fois, la détection quantitative en ligne de médicaments anticancéreux dans le sérum de patients atteints de tumeurs.
La méthode a montré une sensibilité de 50 ppb pour le médicament anticancéreux 5-fluorouracile, et la plage de détection quantitative est de 50 à 1 000 ppb.
Par rapport aux nanoréseaux solides traditionnels et aux méthodes SERS d’agrégation colloïdale, la matrice de point chaud 3D liquide assemblée par rétraction peut améliorer la capacité d’enrichissement des analytes dans l’espace du point chaud plasmonique, permettant une détection quantitative SERS très sensible et stable.
« Il a un grand potentiel pour la détection quantitative d’analytes dans des échantillons complexes comme le sérum, les fluides biologiques, la surveillance dynamique des processus de métabolisme des médicaments anticancéreux et la cinétique des réactions biochimiques », a déclaré le professeur Yang.
« Il a un grand potentiel dans la détection quantitative d’échantillons complexes tels que le sérum, les fluides biologiques, la surveillance dynamique du métabolisme des médicaments anticancéreux et la cinétique des réactions biochimiques », a déclaré le professeur Yang.
Guoliang Zhou et al, Contrôle du rétrécissement des gouttelettes de points chauds 3D en tant que microréacteur pour la détection quantitative SERS de médicaments anticancéreux dans le sérum à l’aide d’un spectromètre Raman portable, Chimie analytique (2022). DOI : 10.1021/acs.analchem.2c00071