基于枝角金納米顆粒的LSPR傳感器制備與免疫檢測
發(fā)布時間:2021-08-11 19:57
枝角狀納米金結(jié)構(gòu)具備尖銳的邊緣和耦合區(qū)域的"熱點",可極大增強粒子的周圍電場,使納米粒子具備很強的局域表面等離子共振(LSPR)性能.本文在光纖表面原位制備具有枝角結(jié)構(gòu)的金納米材料,構(gòu)建光纖LSPR傳感器,并將其應(yīng)用于免疫檢測中.首先在預(yù)處理的光纖表面修飾一層聚多巴胺黏附層,再連接金納米晶種,進一步利用原位還原與銀誘導(dǎo)法,合成具有枝角狀結(jié)構(gòu)的金納米顆粒.實驗過程中,優(yōu)化了多巴胺聚合溫度、時間和金膜生長時間,最佳反應(yīng)條件為:多巴胺聚合溫度10℃,聚合時間15 min,金納米晶種鍍膜時間5 min.最優(yōu)條件下制備的枝角狀金膜光纖LSPR傳感器在1.333~1.381的折射率區(qū)間,靈敏度高達4 091 nm/RIU.進一步考察了傳感器的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過溶劑沖洗、透明膠帶撕拉與食人魚溶液浸泡等處理后,傳感器仍能保持光譜信號的穩(wěn)定.此外,鍍膜液采用質(zhì)量分數(shù)為0.01%的氯金酸,僅為傳統(tǒng)方法用量的1/10,因此在制備成本方面更具經(jīng)濟性.將人免疫球蛋白G固定在LSPR傳感器上,可實現(xiàn)兔抗人免疫球蛋白G在0~75μg/mL濃度區(qū)間的定量檢測,其靈敏度為0.086 (nm/μg)·mL.
【文章來源】:天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2020,53(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
光纖LSPR測量系統(tǒng)示意
氯金酸在鹽酸羥胺的還原下生成Au0,因此金種逐漸生長成較大的金納米顆粒.另一方面,AuCl4-/Au的標(biāo)準(zhǔn)還原電勢(0.80 V,相較于標(biāo)準(zhǔn)氫電極)小于Ag+/Ag的標(biāo)準(zhǔn)還原電勢(0.99 V,相較于標(biāo)準(zhǔn)氫電極),溶液中的銀離子與氯離子結(jié)合生成氯化銀沉淀,并取代附著在金種表面的檸檬酸鹽[20],最終導(dǎo)致金納米顆粒的各向異性生長.生長完畢的傳感器通過端面封銀提高其端面的平整性以實現(xiàn)光學(xué)信號的反射.2.2 LSPR傳感器制備條件的優(yōu)化
綜上所述,本文所構(gòu)建的傳感器具備以下優(yōu)勢:首先,利用多巴胺輔助的濕化學(xué)法可降低制備難度,且制成的傳感器靈敏度比物理濺射法(1 557 nm/RIU)[35]、光刻法(595 nm/RIU)[36]和普通濕化學(xué)法(2 054 nm/RIU)[37]均有較顯著的提升;其次,將枝角金納米材料固定在光纖表面,可避免溶液型LSPR傳感器易聚沉的不足,提升了傳感器穩(wěn)定性;最后,本文在利用濕化學(xué)法還原氯金酸時,將氯金酸濃度降至傳統(tǒng)方法[30]的1/10,節(jié)約了制備成本.本文仍存在不足的地方是所制備的金膜厚度均勻度不高,對半峰寬和反射率有一定影響,后續(xù)將更精細地調(diào)控枝角金顆粒的粒徑,以進一步提升其LSPR性能[38].2.4 傳感器的生物檢測應(yīng)用
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于聚多巴胺磁性納米微球的洛美沙星適配體篩選研究[J]. 劉曉輝,王則呈,張曉兵,許丹科. 分析化學(xué). 2017(12)
[2]基于硼酸鹽聚合物綁定的SPR葡萄糖測量方法[J]. 栗大超,伍鵬,楊佳,劉志勇,林園,許艷麗,徐可欣. 天津大學(xué)學(xué)報. 2013(08)
[3]表面等離子共振檢測葡萄糖濃度的數(shù)據(jù)處理方法[J]. 黃福祥,栗大超,伍鵬,張晶鑫,宋冰,徐可欣. 天津大學(xué)學(xué)報. 2011(01)
[4]基于SPR生物傳感器的抗生素殘留檢測及影響因素分析[J]. 石婷,劉瑾,張婉潔,蘇洋,張增福,徐可欣. 天津大學(xué)學(xué)報. 2010(03)
本文編號:3336798
【文章來源】:天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2020,53(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
光纖LSPR測量系統(tǒng)示意
氯金酸在鹽酸羥胺的還原下生成Au0,因此金種逐漸生長成較大的金納米顆粒.另一方面,AuCl4-/Au的標(biāo)準(zhǔn)還原電勢(0.80 V,相較于標(biāo)準(zhǔn)氫電極)小于Ag+/Ag的標(biāo)準(zhǔn)還原電勢(0.99 V,相較于標(biāo)準(zhǔn)氫電極),溶液中的銀離子與氯離子結(jié)合生成氯化銀沉淀,并取代附著在金種表面的檸檬酸鹽[20],最終導(dǎo)致金納米顆粒的各向異性生長.生長完畢的傳感器通過端面封銀提高其端面的平整性以實現(xiàn)光學(xué)信號的反射.2.2 LSPR傳感器制備條件的優(yōu)化
綜上所述,本文所構(gòu)建的傳感器具備以下優(yōu)勢:首先,利用多巴胺輔助的濕化學(xué)法可降低制備難度,且制成的傳感器靈敏度比物理濺射法(1 557 nm/RIU)[35]、光刻法(595 nm/RIU)[36]和普通濕化學(xué)法(2 054 nm/RIU)[37]均有較顯著的提升;其次,將枝角金納米材料固定在光纖表面,可避免溶液型LSPR傳感器易聚沉的不足,提升了傳感器穩(wěn)定性;最后,本文在利用濕化學(xué)法還原氯金酸時,將氯金酸濃度降至傳統(tǒng)方法[30]的1/10,節(jié)約了制備成本.本文仍存在不足的地方是所制備的金膜厚度均勻度不高,對半峰寬和反射率有一定影響,后續(xù)將更精細地調(diào)控枝角金顆粒的粒徑,以進一步提升其LSPR性能[38].2.4 傳感器的生物檢測應(yīng)用
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于聚多巴胺磁性納米微球的洛美沙星適配體篩選研究[J]. 劉曉輝,王則呈,張曉兵,許丹科. 分析化學(xué). 2017(12)
[2]基于硼酸鹽聚合物綁定的SPR葡萄糖測量方法[J]. 栗大超,伍鵬,楊佳,劉志勇,林園,許艷麗,徐可欣. 天津大學(xué)學(xué)報. 2013(08)
[3]表面等離子共振檢測葡萄糖濃度的數(shù)據(jù)處理方法[J]. 黃福祥,栗大超,伍鵬,張晶鑫,宋冰,徐可欣. 天津大學(xué)學(xué)報. 2011(01)
[4]基于SPR生物傳感器的抗生素殘留檢測及影響因素分析[J]. 石婷,劉瑾,張婉潔,蘇洋,張增福,徐可欣. 天津大學(xué)學(xué)報. 2010(03)
本文編號:3336798
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