新型SERS纳米探针的制备及其应用

论文摘要

近年来,金纳米材料在诸多领域被广泛研究,如生物、医学应用以及免疫分析等领域。因为金纳米材料的性质很大程度上取决于它们的形状,所以人们不断的尝试用各种方法制备各种形状的金纳米材料。其中,以金纳米球以及金纳米棒最为热门。因此,在本文中,我们合成了金纳米球和金纳米棒,并将其应用于表面增强拉曼光谱研究。（1）提高小长径比金纳米棒的产率。我们在种子生长法的基础上通过降低金种子的加入量而得到了高纯度的小长径比的金纳米棒,但是,同时,我们也发现,通过这种方法得到的金纳米棒更倾向于长成金纳米柱。（2）空间稳定的SERS标记金纳米棒探针用于免疫检测。报道了空间稳定的表面增强拉曼散射（SERS）标记的金纳米棒探针在免疫检测方面的应用。该探针是将拉曼活性分子4–巯基苯甲酸和生物亲和性高分子α–巯基–ω–羧基聚乙二醇共吸附于金纳米棒表面而制得。其中,聚乙二醇高分子链为探针空间稳定,使之可以耐受较苛性的条件;其端位的羧基可与抗体等靶向实体结合,从而赋予探针检测识别功能。当探针检测待测抗原时（通过探针上的抗体、待测抗原和固体基底上的俘获抗体之间的特异性结合形成的经典“三明治”夹心结构）,探针上4-巯基苯甲酸的SERS信号就能示踪出这种识别。而且,人们可通过改变金纳米棒的长径比来优化SERS信号,也即检测灵敏度。该探针对单组分待测抗原的检出浓度能低于1×10-9mg·mL-1。（3）新型金纳米SERS标记物的制备。我们将SERS标记的聚乙二醇吸附于金纳米颗粒与金纳米棒表面,然后通过经典的St?ber法包覆二氧化硅,最后得到一种新型的金纳米SERS标记物。这种方法对于制备金纳米棒SERS标记物具有明显的优势,因为它不仅可以用PEG取代金纳米棒周围的CTAB,从而在包覆二氧化硅的过程中提供足够的空间稳定性,同时,制备的标记物又能提供足够强的SERS信号。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 纳米材料
• 1.1.1 纳米材料简介
• 1.1.2 纳米材料特性
• 1.1.3 纳米材料应用及其前景
• 1.1.4 贵金属纳米材料
• 1.2 表面增强拉曼散射（SERS）
• 1.2.1 拉曼光谱简介
• 1.2.2 表面增强拉曼光谱
• 1.3 SERS 探针简介
• 1.4 标记免疫分析简介
• 2 简介'>1.5 Au@ Si0₂简介
• 1.6 本论文的研究目的及设想
• 第2章 高纯度金纳米棒的合成
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂与仪器
• 2.2.2 实验准备
• 2.2.3 实验过程
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 紫外-可见光谱图
• 2.3.2 TEM 图
• 2.4 本章小结
• 第3章 空间稳定的SERS 标记金纳米棒探针用于免疫检测
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂与仪器
• 3.2.2 实验准备
• 3.2.3 实验过程
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 金纳米棒免疫探针的表征和稳定性研究
• 3.3.2 捕获抗体-待测抗原-SERS 标记抗体“三明治”结构的表征
• 3.3.3 SERS 免疫检测
• 3.4 本章小结
• 2 SERS 标记物的制备'>第4章 Au@ Si0₂ SERS 标记物的制备
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验试剂及仪器
• 4.2.2 实验准备
• 4.2.3 实验过程
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 紫外-可见吸收光谱图
• 4.3.2 透射电镜（TEM）图
• 4.3.3 拉曼光谱图
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 1H 核磁谱图'>附录A 化合物DNBA-PEG 的¹H 核磁谱图
• 致谢