發(fā)布時間：2022-01-22 13:40

　　對于II-VI族半導體材料而言,共振拉曼散射主要來源于其內(nèi)部的晶格多聲子共振,具有窄的半峰寬和明確的指紋特征,作為光學探針的輸出信號在生物檢測領域嶄露頭角。隨著臨床診斷中對檢測準確性、靈敏度和范圍需求的持續(xù)上升,單模光學探針在實際應用中受到了局限。雙模光學探針由于信號之間可以相互驗證和補充,可以有效解決這一問題。然而,基于共振拉曼散射的雙模光學探針的研發(fā)仍屬空白。因此,本文以鋅基半導體為研究對象,分別構建了基于ZnO@SiO₂的共振拉曼散射/紅外吸收雙模光學探針和基于ZnS:Mn²⁺的共振拉曼散射/熒光雙模光學探針,突破了單模光學探針現(xiàn)存的信息量少、檢測結果準確性不足、線性范圍窄等瓶頸,為推動雙模光學探針的設計及應用奠定基礎。主要研究內(nèi)容如下:（1）構建了ZnO@SiO₂雙模光學探針,首次將抗干擾能力強的共振拉曼散射和紅外吸收作為雙讀出信號對癌胚抗原進行了檢測。源于ZnO的多聲子共振拉曼散射信號和源于SiO₂的Si-O-Si鍵非對稱伸縮的橫向和縱向光學聲子模式的特征紅外指紋信號沒有相互干擾,確保了檢... 

【文章來源】：東北師范大學吉林省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Song課題組開發(fā)的基于氮摻雜碳量子點與二價Fe鐵離子-四氫呋喃絡合物的熒光/比色探針檢測食品和水中亞硝酸鹽的機理示意圖[5]

3圖1.2基于熒光二氧化硅/金納米粒子聚集體的SERS/熒光雙模探針制備示意圖[6]。1.1.2.3電化學/比色雙模納米探針對于傳統(tǒng)的酶聯(lián)免疫吸附比色測定法來說，過低的靈敏度和較窄的檢測范圍限制了其應用。與其他輸出信號進行結合，能有效的提升其分析檢測性能。例如，Zhang的課題組報道了一種電化學/比色探針用于檢測凝血酶（圖1.3）。以磁性納米粒子為基礎，偶聯(lián)大量識別單元并在磁場輔助下進行分離富集。以辣根過氧化物酶催化底物識別單元發(fā)生變色和出現(xiàn)電流響應，建立了凝血酶的雙模檢測系統(tǒng)[7]。該檢測手段具有良好的抗干擾能力，保證了檢測結果的準確性。肉眼的最小分辨率為10nM，電化學檢測限低至0.35nM。

4圖1.3Zhang的課題組報道的電化學/比色探針檢測凝血酶的機理示意圖[7]。1.1.2.4電化學/光電化學雙模納米探針雙模納米探針同樣可以改進電化學檢測方法因電解液蒸發(fā)或電極污染等造成的檢測準確性降低等問題。例如，Tang的課題組開發(fā)了一種基于上轉(zhuǎn)換納米粒子@CdTe核殼納米棒的電化學/光電化學納米探針[8]。使用癌胚抗原適配體對探針進行修飾，捕獲偶聯(lián)了待測物癌胚抗原的金納米粒子。在近紅外光的激發(fā)下，基于空間位阻效應和激子-等離子體相互作用，產(chǎn)生電化學和光電化學信號的變化，并對兩個輸出信號獲得的結果進行計算處理，以比率形式輸出結果，顯著提升了檢測的準確性和重現(xiàn)性。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]水熱法制備ZnS∶Mn納米晶體及其發(fā)光特性[J]. 新梅.  大連民族大學學報. 2017(01)
[2]Mn、Fe摻雜ZnS的第一性原理計算[J]. 李勝旨,劉錦超,楊向東,郭艷鋒,許海全.  高壓物理學報. 2010(06)
[3]ZnS摻Mn2+電子結構和光學性質(zhì)的第一性原理計算[J]. 萬淼,鄭廣,何開華,洪漢烈,陳琦麗.  原子與分子物理學報. 2009(01)



本文編號：3602298