【摘要】：銀納米復(fù)合材料具有大比表面積、高電導(dǎo)率、良好的反應(yīng)與催化活性,已被廣泛用于新一代生物傳感器的設(shè)計與制備過程。表面等離子體共振(Surface plasmon resonance,SPR)生物傳感器是一種光學(xué)生物傳感器,其測量原理為金屬與電介質(zhì)界面處產(chǎn)生的等離子體激元共振現(xiàn)象會受到界面處折射率的顯著影響,而界面處折射率又與結(jié)合在金屬表面的具體物質(zhì)種類、形貌和質(zhì)量相關(guān)。相比于其他常規(guī)生物傳感技術(shù)(如熒光、同位素標(biāo)記等),SPR生物傳感技術(shù)無需標(biāo)記,可簡化實驗操作并保證被測物質(zhì)的生物活性。此外,SPR生物傳感器可實時分析分子間的相互作用,能同時得到被測物的濃度和結(jié)合常數(shù)等信息。本文研究了銀納米粒子復(fù)合物在金膜表面的組裝策略及其在表面等離子體共振生物傳感器構(gòu)建中的應(yīng)用,主要研究內(nèi)容包括:1.構(gòu)建了一種基于銀納米立方體/殼聚糖復(fù)合物的新型SPR生物傳感器,并將其用于檢測鼠IgG。首先,通過硫化物介質(zhì)方法制備出銀納米立方體(Ag NCs),利用透射電子顯微鏡和紫外可見吸收光譜法對其進行表征。然后,采用3-巰基丙酸修飾銀納米立方體,再將其與殼聚糖和戊二醛簡單混合后,用旋涂法將所得復(fù)合物沉積到金膜上,并將抗體通過席夫堿反應(yīng)固定到傳感膜上。該新型SPR生物傳感器的對鼠IgG信號響應(yīng)濃度范圍為0.60-40.00μg m L-1,與基于MPA修飾的傳統(tǒng)SPR生物傳感器相比檢測下限降低了4倍。2.采用層層自組裝技術(shù)構(gòu)建了一種基于聚多巴胺-銀納米粒子-聚多巴胺-金(PDA-Ag NPs-PDA-Au)膜的新型SPR生物傳感器,并將其用于檢測馬IgG。首先,在金膜上組裝一層PDA膜,然后利用PDA原位還原Ag NO3形成銀納米粒子(Ag NPs),接著再組裝一層PDA膜,最后通過席夫堿反應(yīng)將抗體連接到PDA膜上。頂層的PDA膜還可有效地防止Ag NPs被氧化。實驗中利用掃描電子顯微鏡和臺階儀(Talystep)對傳感膜的形貌和厚度進行了表征。該新型SPR生物傳感器對馬IgG的檢測下限為0.625μg m L-1,與基于PDA修飾金膜的生物傳感器相比低2倍,與基于MPA修飾金膜的常規(guī)生物傳感器相比低4倍。此外,該新型SPR生物傳感器還具有較好穩(wěn)定性和優(yōu)秀的可再生性。
[Abstract]:Silver nanocomposites with large specific surface area, high conductivity, good reaction and catalytic activity have been widely used in the design and preparation of new generation biosensors. Surface plasmon resonance (Surface plasmon) biosensor is an optical biosensor whose principle is that the plasmon resonance at the interface between metal and dielectric will be significantly affected by the refractive index at the interface. The refractive index at the interface is related to the type, morphology and quality of the material bound to the metal surface. Compared with other conventional biosensor techniques (such as fluorescence, isotope labeling, etc.), SPR biosensor can simplify the experimental operation and ensure the biological activity of the substance. In addition, SPR biosensor can analyze the interaction between molecules in real time, and can get the information of the concentration and binding constant simultaneously. In this paper, the assembly strategy of silver nanoparticles on the surface of gold film and its application in the construction of surface plasmon resonance biosensor are studied. The main research contents include: 1. A novel SPR biosensor based on silver nanocube / chitosan complex was constructed and used to detect mouse IgG. Firstly, silver nanocrystalline (Ag NCs), was prepared by sulfide-medium method and characterized by transmission electron microscopy (TEM) and UV-Vis absorption spectroscopy. Then, the silver nano-cube was modified with 3-mercaptopropionic acid, then mixed with chitosan and glutaraldehyde, the complex was deposited onto the gold film by spin coating method, and the antibody was immobilized on the sensing film by Schiff base reaction. The response concentration range of the new SPR biosensor to rat IgG signal is 0.60-40.00 渭 g mL ~ (-1), which is four times lower than the traditional SPR biosensor modified with MPA. A novel SPR biosensor based on polydopamine-silver nanoparticles polydopamine-gold (PDA-Ag NPs-PDA-Au) membrane was constructed by layer-by-layer self-assembly technique and used to detect horse IgG. First, a layer of PDA film was assembled on the gold film, then Ag NO3 was reduced by PDA in situ to form a silver nanoparticles (Ag NPs), film, then a layer of PDA film was assembled. Finally, the antibody was connected to the PDA film by Schiff base reaction. The top PDA film can also effectively prevent Ag NPs from being oxidized. The morphology and thickness of the film were characterized by scanning electron microscope (SEM) and step meter (Talystep). The detection limit of the new SPR biosensor for horse IgG is 0.625 渭 g mL -1, which is 2 times lower than that of the PDA modified gold film biosensor and 4 times lower than that of the conventional MPA modified gold film biosensor. In addition, the new SPR biosensor has good stability and excellent reproducibility.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB383.1;TP212.3

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本文編號：2144314