活性氧物种（ROS）是一类具有强反应活性的含氧物质，包括超氧自由基（^•O₂^–）、过氧化氢（H₂O₂）、羟自由基（^•OH）和单线态氧（¹O₂）等。细胞中ROS的过度产生或紊乱会破坏细胞氧化还原平衡，引起细胞氧化应激，影响正常的生理过程，甚至导致多种疾病。目前，活细胞水平检测ROS的方法主要有荧光法、电化学法和拉曼光谱法等。但是，这些方法很难满足同时检测和准确区分多种不同ROS的需求。因此，发展能够同时检测和区分活细胞中多种不同ROS并原位监测ROS动态变化的方法是一项重大挑战，也是亟待解决的重要问题。

近日，厦门大学的朱志教授提出一种基于表面增强拉曼散射（SERS）借力策略的Au@Pt核壳结构纳米探针。壳层Pt能够吸附多种ROS，并借助内核Au的SERS活性，获得多种ROS的拉曼指纹图谱，同时检测和区分多种不同ROS。通过表面修饰三苯基膦（TPP）分子，Au@Pt-TPP纳米探针能够靶向线粒体，实现原位监测活细胞线粒体中多种不同ROS的动态变化。

作者首先通过原位还原的方法在Au纳米粒子表面沉积了Pt单质，制备Au@Pt核壳结构纳米探针。通过透射电镜、元素成像和紫外可见吸收光谱等表征证明了探针的成功制备。得到的Au@Pt纳米探针能够通过拉曼指纹图谱检测溶液中的H₂O₂。

接着，作者从人乳腺癌MCF-7细胞中提取线粒体，验证Au@Pt纳米探针通过不同ROS（即^•OOH，H₂O₂, ^•OH）的拉曼指纹图谱，检测线粒体呼吸产生的ROS的能力。由于这三种ROS中都含有H元素，所以在重水替代实验中，这些ROS的拉曼振动峰都向低波数发生了移动。密度泛函理论计算也进一步证实了Au@Pt纳米探针同时检测和区分不同ROS的能力。

最后，作者通过表面修饰三苯基膦（TPP）分子，将Au@Pt-TPP纳米探针靶向到线粒体，用于原位监测MCF-7细胞受到佛波酯PMA刺激和抗氧化剂二甲基硫脲（^•OH清除剂）处理等条件下，线粒体ROS的动态变化。

该工作首次提出基于SERS借力策略的Au@Pt纳米探针用于活细胞线粒体中多种不同ROS的同时原位监测，为揭示细胞中ROS的动态变化过程和不同ROS各自发挥的作用提供了一种全新的研究工具。