表面活性劑功能化金納米棒在生物識(shí)別中的應(yīng)用及其自組裝行為研究
本文選題:金納米棒 + 表面活性劑; 參考:《北京化工大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:金納米棒作為一種特殊結(jié)構(gòu)的金納米顆粒,擁有獨(dú)特的局部表面等離子體共振特性。最常用的金納米棒合成方法為陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)作為模板劑和穩(wěn)定劑的種子誘導(dǎo)生長(zhǎng)法。然而CTAB功能化的金納米棒具有一定的生物毒性,且穩(wěn)定性和選擇性差,很難應(yīng)用于生物體系研究或?qū)嶋H臨床檢測(cè)。因此需要進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行表面功能化。本文主要利用非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑分別對(duì)金納米棒進(jìn)行表面修飾,研究其對(duì)金納米棒的穩(wěn)定性及分散性等性質(zhì)的影響,拓展其在生物小分子分析檢測(cè)中的應(yīng)用,并進(jìn)行金納米棒自組裝行為研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)研究了非離子含氟表面活性劑(FSN)對(duì)金納米棒在生物小分子檢測(cè)中的重要作用。研究發(fā)現(xiàn)FSN功能化的金納米棒不僅具有很好的穩(wěn)定性、抗鹽性、抗酸堿性和生物相容性,同時(shí)FSN能夠在金納米棒表面產(chǎn)生空間位阻效應(yīng),屏蔽其他含硫化合物的干擾,通過(guò)金-硫鍵作用力實(shí)現(xiàn)對(duì)生物硫化氫的高選擇性、高靈敏度的檢測(cè),最低檢出限為0.2μM。同時(shí)利用這一比色傳感體系評(píng)估一種硫化氫合成酶胱硫醚-p-合成酶的活性,并將該方法應(yīng)用于人和小鼠血清樣品中生物硫化氫含量的實(shí)際檢測(cè)。(2)研究了不同陰離子表面活性劑與陽(yáng)離子表面活性劑CTAB功能化金納米棒的之間的相互作用以及對(duì)金納米棒分散性的影響。發(fā)現(xiàn)由于陰陽(yáng)離子表面活性劑之間的疏水作用和靜電作用,金納米棒會(huì)隨著陰離子表面活性劑添加濃度的改變產(chǎn)生不同程度的聚集和分散效果,同時(shí)混合時(shí)間的增長(zhǎng)也會(huì)引起金納米棒的聚集。通過(guò)控制陰離子表面活性劑濃度和反應(yīng)混合時(shí)間,可以利用十二烷基磺酸鈉(SDS)得到一種新型、分散性好、表面帶負(fù)電的陰離子表面活性劑功能化金納米棒。此外,合成陰離子表面活性劑TPE-SDS,利用其特殊結(jié)構(gòu)和靜電作用,改變了半胱氨酸誘導(dǎo)金納米棒的自組裝行為。不但提升了自組裝速率,同時(shí)形成了新型的金納米棒網(wǎng)狀自組裝結(jié)構(gòu)。
[Abstract]:As a kind of special structure gold nanoparticles, gold nanorods have unique local surface plasmon resonance (SPR) characteristics. The most commonly used method for the synthesis of gold nanorods is the seed induced growth of cationic surfactant cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as template and stabilizer. However, the CTAB functionalized gold nanorods have some biological toxicity, and the stability and selectivity are poor, it is difficult to be used in biological system research or practical clinical detection. Therefore, it needs further surface functionalization. In this paper, Nonionic surfactants and anionic surfactants were used to modify the surface of gold nanorods, and the effects of Nonionic surfactants and anionic surfactants on the stability and dispersion of gold nanorods were studied. Its application in the analysis and detection of biological small molecules was expanded, and the self-assembly behavior of gold nanorods was studied. The main research contents are as follows: (1) the important role of Nonionic fluorine-containing surfactant (FSNs) in the detection of small biomolecules by gold nanorods is studied. It was found that FSN functionalized gold nanorods not only have good stability, salt resistance, acid and alkalinity resistance and biocompatibility, but also that FSN can produce steric resistance on the surface of gold nanorods and shield other sulfur compounds from interference. The high selectivity and high sensitivity of hydrogen sulfide can be achieved by gold-sulfur bond force. The lowest detection limit is 0.2 渭 M. At the same time, the colorimetric sensing system was used to evaluate the activity of a hydrogen sulfide synthase cystathithione-p- synthase. The method was applied to the determination of hydrogen sulfide in human and mouse serum samples. The interaction between different anionic surfactants and cationic surfactant CTAB functionalized gold nanorods was studied. The effect on the dispersion of gold nanorods. It is found that due to the hydrophobic and electrostatic interaction between anionic and anionic surfactants, gold nanorods have different aggregation and dispersion effects with the change of the concentration of anionic surfactants. At the same time, the increase of mixing time will also lead to the aggregation of gold nanorods. By controlling the concentration of anionic surfactants and reaction mixing time, a new type of anionic surfactant functionalized gold nanorods with good dispersity and negative charge on the surface can be obtained by using sodium dodecyl sulfonate (SDS). In addition, the synthesis of anionic surfactant TPE-SDS changed the self-assembly behavior of gold nanorods induced by cysteine by using its special structure and electrostatic action. It not only improves the self-assembly rate, but also forms a new self-assembly structure of gold nanorods.
【學(xué)位授予單位】:北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TB383.1;O614.123
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,本文編號(hào):1814899
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