【摘要】：近些年,隨著納米材料的發(fā)展,SERS技術(shù)日趨成熟,廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,特別是食品安全和生物科學(xué)領(lǐng)域。金納米棒(GNRs)是組裝SERS基底最好的材料之一,GNRs本身由于光桿效應(yīng),具有很強(qiáng)的拉曼增強(qiáng)效應(yīng),還可以通過(guò)控制納米棒的長(zhǎng)/徑比,將局部表面等離子共振(LSPR)頻率與激發(fā)激光波長(zhǎng)重疊進(jìn)一步增強(qiáng)SERS效應(yīng)。本文選擇金納米棒來(lái)制作SERS的增強(qiáng)基底,主要開(kāi)展以下工作:第二章中,組裝可逆的氯仿/水(O/W)包覆界面,該可逆組裝過(guò)程僅由容器表面潤(rùn)濕性決定,顯示了優(yōu)越的SERS能力。我們以聚合物作為中間誘導(dǎo)劑進(jìn)行表面活性劑交換,制備了檸檬酸根穩(wěn)定的金納米棒。氯仿和GNRs的劇烈震蕩觸發(fā)了GNRs的快速自組裝,產(chǎn)生了一種金屬液狀的亮金液滴。該平臺(tái)具有自愈性、魯棒性、可復(fù)制性,無(wú)需任何誘導(dǎo)物或修飾劑,且具有“清潔”的等離子體表面。第三章中,研究了該液態(tài)界面增強(qiáng)拉曼平臺(tái)在食品安全領(lǐng)域中的運(yùn)用。氯仿分子本身產(chǎn)生了一個(gè)穩(wěn)定的SERS指紋峰,可以作為固有的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)(IS)用于定量分析。采用無(wú)共振拉曼效應(yīng)的油溶性廣譜殺菌劑噻菌靈作為靶向分析物,O-in-W和W-in-O平臺(tái)在便攜式拉曼設(shè)備上都顯示出優(yōu)秀的靈敏度和再現(xiàn)性。O相可以作為萃取劑,將油溶TBZ從新鮮果汁中分離出來(lái),并在復(fù)雜介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)TBZ的定量檢測(cè),其檢測(cè)極限遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。此外,無(wú)論是溶解于O相還是W相中染料分子,在亞ppb水平都依然可以進(jìn)行可靠的SERS分析。這一研究為在普通的比色皿中進(jìn)行實(shí)用化的定量液態(tài)增強(qiáng)拉曼分析奠定了基礎(chǔ),遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的固體基質(zhì)或納米顆粒的溶膠分析。第四章中,合成了基于金納米棒的SERS探針用于檢測(cè)HNO。首先,m PEG-SH作為保護(hù)殼層,實(shí)現(xiàn)GNRs從水相轉(zhuǎn)移到油相,并保持其穩(wěn)定性和單分散性。另外,選擇硫辛酸、對(duì)苯二胺和2-(二苯基膦)苯甲酸作為原料合成LPD,然后作為拉曼報(bào)告分子連接到金納米棒表面。UV、HLPC和SERS實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了LPD可以特異性的識(shí)別HNO。這為實(shí)現(xiàn)在細(xì)胞和組織中內(nèi)成像檢測(cè)HNO開(kāi)拓新的道路。
【圖文】：

當(dāng)光與分子發(fā)生相互碰撞時(shí)會(huì)發(fā)生非彈性散射，即分子與光者的能量都將發(fā)生改變，但這種散射光的能量非常微弱，后來(lái)拉曼散射。射的原理為當(dāng)用激光照射樣品時(shí)，目標(biāo)分子會(huì)與光子發(fā)生相互標(biāo)分子吸收，而分子會(huì)被激發(fā)到一個(gè)虛能級(jí)，但是這個(gè)虛能級(jí)快分子將光子釋放并重新回到基態(tài)。如圖 1.1 所示，當(dāng)目標(biāo)分子生接觸后，目標(biāo)分子將吸收的光子能量全數(shù)釋放，光子的頻率動(dòng)方向發(fā)生變化，這類(lèi)散射被稱(chēng)為瑞利散射。而當(dāng)目標(biāo)分子與接觸后，分子得到光子的一部分能量或給予光子一部分能量，運(yùn)動(dòng)方向與頻率，這類(lèi)散射被稱(chēng)為拉曼散射。拉曼散射分 2 種的分子得到光子一部分的能量，然后返回到激發(fā)態(tài)時(shí)發(fā)生的斯種是處于激發(fā)態(tài)的分子給予光子一部分能量，然后返回到基態(tài)稱(chēng)為反斯托克斯散射。由于斯托克斯散射遠(yuǎn)高于反斯托克斯散使用斯托克斯線(xiàn)。

圖 1.2 檢測(cè)生物標(biāo)志物蛋白的 SERS 傳感器。hematic illustration of the operating principle of SERS immunosensordetection.拉曼染料標(biāo)記檢測(cè)是建立在生物免疫分析檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)據(jù)是通過(guò)抗原與抗體之間發(fā)生的特異性識(shí)別與連接[30]。這檢測(cè)方法擁有許多優(yōu)點(diǎn)。拉曼染料分子和蛋白質(zhì)可以直接，也可以先將拉曼染料分子連接在金納米顆粒的表面，再料分子上。首先，在標(biāo)記檢測(cè)方法中我們通過(guò)檢測(cè)拉曼染斷目標(biāo)蛋白的情況，，因?yàn)槔玖系奶卣鞣迨枪潭ㄒ追直嬗锌垢蓴_能力，可以提高靈敏性。此外，選擇的拉曼染料的表面形成了穩(wěn)定的連接，染料分子更容易進(jìn)入熱點(diǎn)局域度高，穩(wěn)定性強(qiáng)。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：O657.37;TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2634426