纳米材料在表面等离子体共振传感器中的应用

论文摘要

本论文详细介绍了波长检测型表面等离子体共振传感器的原理、仪器构造、特点及应用,介绍了纳米材料的特征及常见的纳米粒子的应用。概述了纳米材料在SPR传感器中的研究进展及其对传感器的稳定性和灵敏度等方面的影响。论文研究主要包括以下四个方面内容：1.制备了Ag/Au膜,并将其用于SPR传感器以增强传感器的响应信号。采用Ag/Au膜时SPR传感器可得到更加尖锐的SPR共振峰,同时使共振波长向长波方向移动。基于Ag/Au膜的传感器检测的人IgG的最低浓度明显低于基于Au膜的传感器。2.合成了水溶性的ZnO-Au纳米复合粒子,并应用于SPR传感器中作为传感器的传感膜,用来检测人IgM。活化的ZnO表面可与蛋白连接。实验结果证明,基于ZnO-Au纳米复合粒子的SPR传感器具有较高的灵敏度。3.合成了基于ZnO-Au纳米复合粒子的蛋白探针,将其应用于SPR传感器中,提高SPR传感器的灵敏度。当ZnO-Au纳米复合粒子和抗原偶联后,再与已固定到传感器表面的抗体结合,检测蛋白之间的相互作用。由于ZnO-Au纳米复合粒子与抗原的偶联增大了抗原的尺寸,从而提高了检测的灵敏度。4.合成了醛基功能化的Fe3O4/SiO2和Fe3O4/Ag/SiO2磁纳米粒子。用磁纳米粒子修饰SPR传感膜,改进了传统的SPR传感膜结构,用于检测抗体-抗原的免疫反应。磁纳米粒子通过磁铁作用固定到SPR传感器表面。这种方法极大的简化了抗体的固定步骤,操作简单快速,加速了待测物的检测。

论文目录

• 提要
• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 SPR传感器的原理、特点及应用
• 1.1.1 SPR传感器的原理
• 1.1.2 SPR传感器特点
• 1.1.3 SPR传感器在各领域的应用
• 1.1.4 SPR传感器发展展望
• 1.2 纳米材料概述
• 1.2.1 纳米材料的特性及分类
• 1.2.2 纳米粒子
• 1.2.3 纳米粒子的表面修饰
• 1.2.4 几种常见的纳米粒子
• 1.3 纳米材料在SPR传感器中的应用
• 1.4 本论文研究的意义及主要内容
• 参考文献
• 第二章 Ag膜的制备及其在SPR传感器中的应用
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 仪器装置
• 2.1.2 实验试剂
• 2.1.3 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 Ag/Au膜的制备
• 2.2.2 MPA自组装膜的制备
• 2.2.3 兔抗人IgG的固定
• 2.2.4 人IgG的测定
• 2.3 小结
• 参考文献
• 第三章 水溶性的ZnO-Au纳米复合粒子在SPR传感器中的应用
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 仪器装置
• 3.1.2 实验试剂
• 3.1.3 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 ZnO-Au纳米复合粒子的形成机理
• 3.2.2 ZnO-Au纳米复合粒子的透射电镜图
• 3.2.3 ZnO-Au纳米复合粒子的紫外-可见光谱和荧光光谱
• 3.2.4 传感器表面金膜的修饰
• 3.2.5 抗体的固定
• 3.2.6 人IgM的测定
• 3.2.7 人IgM结合常数的测定
• 3.3 小结
• 参考文献
• 第四章 ZnO-Au纳米复合粒子作蛋白探针在SPR传感器中的应用
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 仪器装置
• 4.1.2 实验试剂
• 4.1.3 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 ZnO-Au纳米复合粒子的表征
• 4.2.2 抗体的固定
• 4.2.3 ZnO-Au纳米复合粒子与抗原的偶联
• 4.2.4 兔IgG和ZnO-Au纳米复合粒子比例的选择
• 4.2.5 兔IgG的测定
• 4.2.6 非特异性结合实验
• 4.3 小结
• 参考文献
• 2包覆的磁纳米粒子在SPR传感器中的应用'>第五章 SiO₂包覆的磁纳米粒子在SPR传感器中的应用
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 仪器装置
• 5.1.2 实验试剂
• 5.1.3 实验方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 磁纳米粒子的制备和表征
• 5.2.2 磁纳米粒子的光学性质
• 5.2.3 基于磁纳米粒子修饰的传感器的制备
• 5.2.4 羊抗兔IgG的固定
• 5.2.5 兔IgG的测定
• 5.3 小结
• 参考文献
• 附录
• 致谢