隨著激光的發(fā)明,以及后續(xù)激光器和探測器技術(shù)的進步,以前發(fā)展緩慢的拉曼光譜進入一個高速的發(fā)展階段;另一方面,得益于現(xiàn)代納米科學(xué)的發(fā)展,表面增強拉曼光譜(Surface enhanced Raman spectroscopy)技術(shù),即SERS技術(shù),發(fā)展迅速。SERS技術(shù)能夠?qū)ERS活性基底,主要為金和銀等納米貴金屬表面或附近的分子的拉曼散射信號進行增強。因此,基于SERS技術(shù)發(fā)展起來的拉曼光譜檢測技術(shù)的靈敏度得到極大的提高,也豐富了拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。SERS技術(shù)具有半峰寬窄、檢測靈敏度高、快速、抗光漂白、強大的多目標檢測能力以及豐富的的指紋信息可實現(xiàn)非標記檢測等優(yōu)點。目前,拉曼光譜技術(shù)在生命科學(xué)、食品安全、環(huán)境、考古和材料科學(xué)等領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用價值。雖然SERS技術(shù)擁有以上所述的諸多優(yōu)勢,但是SERS技術(shù)有其急需解決的問題。首先,SERS信號的重現(xiàn)性以及SERS定量分析不準確等問題一直阻礙著SERS檢測技術(shù)的發(fā)展;其次,在多色SERS探針成像應(yīng)用方面,為應(yīng)對生物復(fù)雜體系內(nèi)源性生物分子的干擾,提高生物成像準確性以及提高SERS探針在生物體系內(nèi)的穩(wěn)定性,人們期望開發(fā)出新型、多色、低背...

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 拉曼光譜及表面增強拉曼光譜(SERS)簡介
        1.1.1 拉曼散射原理
        1.1.2 SERS發(fā)展簡介
        1.1.3 SERS增強機理闡述
    1.2 SERS活性研究
        1.2.1 Raman/SERS橫截面積
        1.2.2 “熱點”的構(gòu)建
        1.2.3 SERS基底與分子之間的相互作用
    1.3 SERS檢測基本方法及其優(yōu)缺點
        1.3.1 直接檢測法及優(yōu)缺點
        1.3.2 間接檢測法及優(yōu)缺點
    1.4 SERS檢測方法的優(yōu)勢與缺點
    1.5 SERS定量分析
        1.5.1 大面積均勻基底的制備
        1.5.2 內(nèi)標法SERS定量分析
    1.6 核酸適配體概述及癌細胞分型
    1.7 本學(xué)位論文的立項意義與研究內(nèi)容
第2章 基于石墨納米材料內(nèi)標法SERS定量技術(shù)的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑與儀器
        2.2.2 AGNs的制備
        2.2.3 時域有限差分法(FDTD)理論模擬AGNs的電磁場
        2.2.4 AGNs的SERS基本的制備及RhB的定量檢測
        2.2.5 AGNs細胞成像
    2.3 結(jié)果和討論
        2.3.1 AGNs的合成與表征
        2.3.2 AGNs的SERS效應(yīng)優(yōu)化
        2.3.3 AGNs穩(wěn)定性及SERS定量校正能力驗證
        2.3.4 基于AGNs的內(nèi)標法用于RhB的定量分析
        2.3.5 拉曼成像驗證AGNs的細胞內(nèi)吞
    2.4 小結(jié)
第3章 石墨烯包覆納米金在SERS準確定量和原位檢測中的應(yīng)用
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑和儀器
        3.2.2 GIANs的制備
        3.2.3 驗證GIANs內(nèi)標穩(wěn)定性及其耐激光燒蝕性能
        3.2.4 GIANs校正能力驗證
        3.2.5 GIANs用于復(fù)雜干擾體系中準確SERS定量
        3.2.6 GIANs用于原位快速檢測魚肉中的結(jié)晶紫
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 GIANs表征
        3.3.2 GIANs內(nèi)標穩(wěn)定性及其耐激光燒蝕性能
        3.3.3 GIANs校正性能驗證
        3.3.4 GIANs用于復(fù)雜體系SERS準確定量分析
        3.3.5 GIANs用于魚肉上結(jié)晶紫的原位檢測
    3.4 本章小結(jié)
第4章 石墨烯包覆金納米棒的合成及多模態(tài)成像
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 AuNR@G和AuNP@G的合成及FDTD模擬
        4.2.3 SERS檢測R6G
        4.2.4 AuNR@G細胞毒性檢測
        4.2.5 拉曼及雙光子熒光成像
        4.2.6 組織靶向成像實驗
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 TEM表征
        4.3.2 AuNR@G性能研究
        4.3.3 FDTD模擬Au@G與AuNR@G的電磁場分布
        4.3.4 細胞拉曼成像
        4.3.5 細胞雙光子成像
        4.3.6 乳腺癌組織多模態(tài)靶向成像
    4.4 小結(jié)
第5章 GIAN拉曼光譜調(diào)控與癌細胞模式識別
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 試劑與儀器
        5.2.2 GIANs合成優(yōu)化及多色GIANs的合成
        5.2.3 少數(shù)幾個GIANs粒子的散射性能測試
        5.2.4 秀麗線蟲的培養(yǎng)與微注射
        5.2.5 GIANs的功能化修飾核酸適配體
        5.2.6 細胞培養(yǎng)
        5.2.7 拉曼檢測與細胞靶向成像
        5.2.8 流式檢測
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 GIANs復(fù)合納米顆粒的表征與穩(wěn)定性驗證
        5.3.2 GIANs復(fù)合納米顆粒優(yōu)化
        5.3.3 多色GIANs復(fù)合納米顆粒合成與表征
        5.3.4 少數(shù)幾個GIAN納米粒子的光散射性能
        5.3.5 GIANs在試管及活體內(nèi)的抗干擾性能
        5.3.6 同位素GIANs在試管和活體中的多色SERS成像
        5.3.7 GIANs功能化修飾與癌細胞靶向成像
        5.3.8 癌細胞的模式識別與SERS編碼
    5.4 本章小結(jié)
第6章 基于GIANsSERS試紙條的POC檢測
    6.1 前言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 試劑與儀器
        6.2.2 GIANs的合成與修飾
        6.2.3 CS@GIANs制備
        6.2.4 血清樣品在CS@GIANs的分離與富集
        6.2.5 拉曼檢測
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 CS@GIANs制備與表征
        6.3.2 手持式拉曼光譜儀內(nèi)標法定量檢測自由膽紅素
        6.3.3 BSA結(jié)合膽紅素的檢測
        6.3.4 CS@GIANs試紙條檢測血清中的膽紅素
        6.3.5 血清中膽紅素的拉曼Mapping
        6.3.6 人血清樣本中自由膽紅素的檢測
    6.4 總結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄 A攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝



本文編號：3740101