本文選題：表面增強(qiáng)拉曼 + 熒光傳感器　； 參考：《華東師范大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：傳感器作為一種超越人類感官的檢測裝置,在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,其中,在傳感器領(lǐng)域,表面增強(qiáng)光譜傳感器因具有超高檢測靈敏度而成為研究的熱點(diǎn)。表面增強(qiáng)光譜傳感器是一種由可感應(yīng)光學(xué)信號(hào)的組件和將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為其他信號(hào)的組件而構(gòu)成的用于對(duì)物質(zhì)進(jìn)行檢測的分析系統(tǒng)。金納米顆粒由于其形貌,尺寸可控,且具有卓越的表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、獨(dú)特的生物相容性、光學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)而廣泛應(yīng)用于表面增強(qiáng)光譜傳感器。制備金納米材料或與其他材料結(jié)合組成的新型多功能材料,可實(shí)現(xiàn)不同材料在性能和用途上取長補(bǔ)短,這將在表面增強(qiáng)光譜傳感器應(yīng)用上有著重要的意義。近年來,人們已經(jīng)構(gòu)建了多種基于金納米顆粒的表面增強(qiáng)光譜傳感器,并應(yīng)用于生物、化學(xué)分析,本論文也追隨熱點(diǎn),為提高傳感器的檢測靈敏度、檢測范圍以及高效率制備基底材料而構(gòu)建了一種檢測性能可調(diào),具有高靈敏度的熒光傳感器和一種基底制備方法簡單、快速的表面增強(qiáng)拉曼傳感器。本論文的主要工作內(nèi)容為:(1)基于金納米顆粒表面與多聚腺嘌呤(polyA)之間強(qiáng)烈的吸附作用,我們制備了一種可由polyA調(diào)控的金納米顆粒熒光傳感器,以此對(duì)ATP進(jìn)行熒光檢測。我們首先在金納米球的表面修飾上一段二嵌段寡核苷酸序列,此序列包括一段能與金球表面發(fā)生強(qiáng)烈吸附作用的多聚腺嘌呤(polyA)片段和一段能夠特異性結(jié)合ATP分子的適配體片段。當(dāng)ATP分子存在時(shí),核酸適配體片段與ATP結(jié)合形成更穩(wěn)定的發(fā)夾結(jié)構(gòu),使得Cy3修飾的DNA信號(hào)鏈與核酸適配體解鏈而脫離金納米球,此時(shí)Cy3的熒光得以恢復(fù)。該種傳感器安全無毒,可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)ATP分子的快速檢測,并且通過改變polyA的長度可調(diào)控其檢測性能。因此,我們相信這種熒光傳感器將在物質(zhì)分析、分子診斷等領(lǐng)域具有重要的研究。(2)利用金納米顆粒特有的局域表面等離子共振(LSPR)性質(zhì)而構(gòu)建了一種基于金納米顆粒和介孔二氧化硅球復(fù)合材料的表面增強(qiáng)拉曼光譜傳感器,以此對(duì)4-巰基苯甲酸(4-MBA)分子進(jìn)行SERS檢測。通過一系列表征手段可知我們成功制備出了具有規(guī)則介孔結(jié)構(gòu)的二氧化硅球,大量的金納米顆粒負(fù)載在其孔道結(jié)構(gòu)中,在激光激發(fā)下,金納米顆粒間"熱點(diǎn)"區(qū)域的電磁場被極大的增強(qiáng),當(dāng)4-MBA位于此"熱點(diǎn)"區(qū)域時(shí),其拉曼信號(hào)則被極大地增強(qiáng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)4-MBA分子的痕量檢測。此外,本論文探究了載金量、煅燒溫度等不同的實(shí)驗(yàn)條件對(duì)表面增強(qiáng)拉曼傳感器的檢測效果的影響。本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的基于AuNP/SiO2的表面增強(qiáng)傳感器安全無毒,AuNP/SiO2基底制備方法快速簡單,可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。除此之外,該復(fù)合材料表面可化學(xué)修飾功能基團(tuán)成為藥物的良好載體,這將在分析化學(xué),材料化學(xué),分子生物學(xué)領(lǐng)域提供更加廣泛的應(yīng)用。(3)利用金納米粒子獨(dú)特的LSPR及磁性材料的磁性,本論文構(gòu)建了一種基于金納米顆粒,介孔二氧化硅和四氧化三鐵磁性納米(AuNP/SiO2/Fe_3O_4)復(fù)合納米材料的表面增強(qiáng)拉曼傳感器,用于檢測4-MBA分子。通過SEM、TEM、BET、XRD、磁滯回線等表征說明,這種基于金納米顆粒的復(fù)合納米材料不僅具有優(yōu)良的孔道結(jié)構(gòu)以承載Au納米顆粒和Fe_3O_4顆粒,而且因該復(fù)合納米材料具有磁性,在磁場下通過富集作用,產(chǎn)生更強(qiáng)的SERS增強(qiáng)效應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的表面增強(qiáng)拉曼傳感器安全無毒,在檢測4-MBA時(shí),檢測下限可達(dá)到10-7M,實(shí)驗(yàn)證明AuNP/SiO2/Fe_3O_4可以作為構(gòu)建表面增強(qiáng)拉曼傳感器的基底平臺(tái)。
[Abstract]:The invention relates to a surface - enhanced spectrum sensor , which is characterized in that : ( 1 ) the surface - enhanced spectrum sensor is a novel multifunctional material which can be controlled by polyA and has excellent surface effect , quantum size effect , unique biocompatibility , optical property and chemical property . A surface - enhanced Raman spectrum sensor based on Au nanoparticles and mesoporous silica spheres was prepared by using the properties of the local surface plasmon resonance ( LSPR ) specific to gold nanoparticles .
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O657.37

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 賈思思;晁潔;樊春海;柳華杰;;DNA折紙術(shù)納米反應(yīng)器[J];化學(xué)進(jìn)展;2014年05期

2 王立旭;姜秀娥;;表面增強(qiáng)紅外光譜在生物分析中的應(yīng)用[J];分析化學(xué);2012年07期

3 賀衛(wèi)東;張偉;栗蘋;;表面增強(qiáng)光譜和表面等離激元共振傳感器[J];科學(xué)通報(bào);2011年20期

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本文編號(hào)：1948978