Surface-enhanced Raman scattering (SERS) spectroscopy is presented as a sensitive and specific molecular tool for clinical diagnosis and prognosis monitoring of various diseases including cancer. In order for clinical application of SERS technique, an ideal method of bulk synthesis of SERS nanoparticles is necessary to obtain sensitive, stable and highly reproducible Raman signals. In this contribution, we determined the ideal conditions for bulk synthesis of Raman reporter (Ra) molecules embedded silver-gold core-shell nanoparticles (Au@Ra@ AgNPs) using hydroquinone as reducing agent of silver nitrate. By using UV-Vis spectroscopy, Raman spectroscopy and transmission electron microscopy (TEM), we found that a 2:1 ratio of silver nitrate to hydroquinone is ideal for a uniform silver coating with a strong and stable Raman signal. Through stability testing of the optimized Au@Ra@AgNPs over a two-week period, these SERS nanotags were found to be stable with minimal signal change occurred. The stability of antibody linked SERS nanotags is also crucial for cancer and disease diagnosis, thus, we further conjugated the as-prepared SERS nanotags with anti-EpCAM antibody, in which the stability of bioconjugated SERS nanotags was tested over eight days. Both UV-Vis and SERS spectroscopy showed stable absorption and Raman signals on the anti-EpCAM conjugated SERS nanotags, indicating the great potential of the synthesized SERS nanotags for future applications which require large, reproducible and uniform quantities in order for cancer biomarker diagnosis and monitoring.

中文翻译：

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报告分子嵌入核壳纳米粒子作为 SERS 纳米标签的合成和表征

表面增强拉曼散射 (SERS) 光谱作为一种敏感和特异的分子工具，可用于包括癌症在内的各种疾病的临床诊断和预后监测。为了将SERS技术应用于临床，需要一种理想的批量合成SERS纳米颗粒的方法，以获得灵敏、稳定和高重现性的拉曼信号。在这项贡献中，我们确定了使用氢醌作为硝酸银还原剂批量合成拉曼报告分子 (Ra) 分子嵌入银-金核壳纳米粒子 (Au@Ra@ AgNPs) 的理想条件。通过使用紫外-可见光谱、拉曼光谱和透射电子显微镜 (TEM)，我们发现硝酸银与对苯二酚的比例为 2:1，对于具有强且稳定的拉曼信号的均匀银涂层来说是理想的。通过在两周内对优化的 Au@Ra@AgNPs 进行稳定性测试，发现这些 SERS 纳米标签是稳定的，信号变化最小。抗体连接的 SERS 纳米标签的稳定性对于癌症和疾病的诊断也至关重要，因此，我们进一步将制备的 SERS 纳米标签与抗 EpCAM 抗体缀合，其中生物缀合的 SERS 纳米标签的稳定性在 8 天内进行了测试。UV-Vis 和 SERS 光谱在抗 EpCAM 共轭 SERS 纳米标签上均显示出稳定的吸收和拉曼信号，表明合成的 SERS 纳米标签在未来应用中具有巨大潜力. 这些 SERS 纳米标签被发现是稳定的，发生的信号变化最小。抗体连接的 SERS 纳米标签的稳定性对于癌症和疾病的诊断也至关重要，因此，我们进一步将制备的 SERS 纳米标签与抗 EpCAM 抗体缀合，其中生物缀合的 SERS 纳米标签的稳定性在 8 天内进行了测试。UV-Vis 和 SERS 光谱在抗 EpCAM 共轭 SERS 纳米标签上均显示出稳定的吸收和拉曼信号，表明合成的 SERS 纳米标签在未来应用中具有巨大潜力. 这些 SERS 纳米标签被发现是稳定的，发生的信号变化最小。抗体连接的 SERS 纳米标签的稳定性对于癌症和疾病的诊断也至关重要，因此，我们进一步将制备的 SERS 纳米标签与抗 EpCAM 抗体缀合，其中生物缀合的 SERS 纳米标签的稳定性在 8 天内进行了测试。UV-Vis 和 SERS 光谱在抗 EpCAM 共轭 SERS 纳米标签上均显示出稳定的吸收和拉曼信号，表明合成的 SERS 纳米标签在未来应用中具有巨大潜力. 我们进一步将制备的 SERS 纳米标签与抗 EpCAM 抗体偶联，其中生物偶联的 SERS 纳米标签的稳定性在 8 天内进行了测试。UV-Vis 和 SERS 光谱在抗 EpCAM 共轭 SERS 纳米标签上均显示出稳定的吸收和拉曼信号，表明合成的 SERS 纳米标签在未来应用中具有巨大潜力. 我们进一步将制备的 SERS 纳米标签与抗 EpCAM 抗体偶联，其中生物偶联的 SERS 纳米标签的稳定性在 8 天内进行了测试。UV-Vis 和 SERS 光谱在抗 EpCAM 共轭 SERS 纳米标签上均显示出稳定的吸收和拉曼信号，表明合成的 SERS 纳米标签在未来应用中具有巨大潜力.