【摘要】：貴金屬納米顆粒的局域表面等離子體共振(LSPR)現(xiàn)象使其具有優(yōu)異的光學(xué)和物理性質(zhì),這些性質(zhì)使它們能夠應(yīng)用作為靈敏的傳感器或功能性納米探針,并可用于高效催化劑研究。特別地,通過調(diào)控不同的金屬納米顆粒合成方法、采用多樣金屬納米顆粒表面功能化技術(shù)以及不同的納米顆粒的自組裝技術(shù),制備得到設(shè)計合理、性能優(yōu)異具有靶向特異性的無標記等離子體生物傳感器,從而實現(xiàn)在單個納米顆粒水平的實時、快速、高靈敏度、低檢測限的生物檢測。因此,本文制備了一種基于金納米球和銀納米球組裝體的生物傳感器,建立了在單納米顆粒水平高靈敏檢測端粒酶活性的方法。主要內(nèi)容如下:1、構(gòu)建基于金納米球和銀納米球組裝的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)生物傳感器。第一步,采用檸檬酸鈉還原法制備晶種,然后利用鹽酸羥胺還原生長法合成大尺寸金納米球作為衛(wèi)星結(jié)構(gòu)核心,并固定于ITO玻璃表面,接著利用金-硫鍵在金納米球表面修飾探針DNA分子;第二步,采用檸檬酸鈉-單寧酸雙體系還原法制備銀納米球,然后利用胞嘧啶對銀納米球的吸附作用,通過調(diào)節(jié)pH的方法在銀納米顆粒表面修飾與金納米球表面探針DNA部分堿基互補配對的DNA分子;最后,利用DNA堿基互補配對作用將表面修飾好的銀納米球與金納米球進行衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝,組裝后的探針DNA形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)。通過暗場顯微鏡和單顆粒的局域表面等離子體共振散射光譜進行表征和分析,結(jié)果表明較好的完成金納米球與銀納米球的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝。2、利用金納米球和銀納米球的原位組裝體實現(xiàn)對端粒酶活性的檢測。利用單顆粒的局域表面等離子體共振散射光譜進行端粒酶活性的檢測分析�；钚远肆Ｃ改軌蛟诿撗鹾颂呛塑杖姿岽嬖诘那闆r下使端粒延長引物鏈末端增加(TTAGGG)重復(fù)序列,所延長的重復(fù)序列片段能夠與金納米球和銀納米球的組裝體形成的發(fā)夾DNA部分進行堿基互補配對,從而取代下金納米球表面組裝的銀納米球顆粒,引起單顆粒顏色的變化,同時其對應(yīng)的單顆粒局域表面等離子體共振散射光譜發(fā)生紅移,所引起的紅移量與端粒酶的活性呈線性關(guān)系。至此能夠在單顆粒水平實現(xiàn)端粒酶活性的檢測,同時可由單顆粒顏色的明顯變化實現(xiàn)肉眼可見的端粒酶活性檢測。3、利用金納米球和銀納米球的溶液態(tài)組裝制備表面拉曼增強生物探針。首先分別制備50nm金納米球和20 nm銀納米球溶液;接著在金納米球表面修飾探針DNA和拉曼分子4-MBA,在銀納米顆粒表面修飾與探針分子堿基互補配對的DNA鏈;最后調(diào)控兩種納米顆粒的組裝濃度比例,利用堿基互補配對得到較好的溶液態(tài)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)拉曼生物探針。利用TEM和拉曼圖譜表征,結(jié)果表明能夠較好的制備金銀納米球的衛(wèi)星組裝結(jié)構(gòu)拉曼生物探針。
【圖文】：

米領(lǐng)域的研究熱點引起了各方面的廣泛關(guān)注，尤其在生物醫(yī)學(xué)方面，包括在生物傳感、生物成像、光熱治療、藥物篩選與遞送等。2.1.1 局域表面等離子體共振現(xiàn)象當光照射到材料表面時會發(fā)生以下幾種情況：1）材料將入射光吸收；2）材料反射出同樣頻率的光（Rayleighscattering）；3）材料吸收入射光，并重新發(fā)射出光（熒光/磷光）；但是在光線照射到金屬納米顆粒尤其是貴金屬納米顆粒表面上會產(chǎn)生另一種獨特的等離子體共振現(xiàn)象，如示意圖 2.1 所示，，由于納米顆粒的尺寸小，電子被限制在納米顆粒表面區(qū)域內(nèi)并且不能傳播，當入射光子的頻率與束縛在金屬納米顆粒表面的自由電子振動頻率相同時，光子與自由電子逆著向核的恢復(fù)力方向就會發(fā)生集體震蕩，這就是局域表面等離子體共振現(xiàn)象（LSPR）。所講的表面等離子體就是指自由電子與光子集體震蕩的一種表面電磁波。表面等離子共振現(xiàn)象的產(chǎn)生使等離子激元具有獨特的強的消光光譜，包括吸收光譜和瑞利散射光譜。

[42]，但是想要對 LSPR 光譜進行監(jiān)測，尤其，例如紫外-可見光譜技術(shù)，微分干涉對比術(shù)等[43-45]。這里的暗場顯微技術(shù)是一種側(cè)交的工作。Zsigmondy 和他的同事開發(fā)了一單個金屬顆粒，估算它們的尺寸。提供了景可以避免照明光的干擾增強對比度[42]。的入射光。典型的暗場聚光器的結(jié)構(gòu)如圖 不透明盤后，光路變?yōu)榄h(huán)狀光束。因此，。通過調(diào)節(jié)聚光鏡的位置以將樣品定位在暗物鏡，而直接透射的光被拒絕。之后通過可以容易地測量來自單個顆粒的 LSPR 散射生物和材料科學(xué)。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V46

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本文編號：2701916