本文關(guān)鍵詞：納米銀在不同細(xì)胞緩沖液中溶解過程的Raman研究

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【摘要】：納米銀由于其出色的抗菌性,在日常消費(fèi)品和醫(yī)療用品中都有較高的應(yīng)用價值。然而,有研究表明,納米銀可能對人體和環(huán)境造成負(fù)面影響。這些研究結(jié)果直接導(dǎo)致了納米銀在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用受阻。一般認(rèn)為,納米銀的毒性主要來源于表面銀單質(zhì)被氧化后釋放出來的銀離子。因此,研究納米銀在水相中的溶解過程成為一個研究納米銀毒性至關(guān)重要的一環(huán)。有鑒于此,我們利用表面增強(qiáng)拉曼光譜(Surface-enhanced Raman Spectroscopy, SERS)技術(shù),設(shè)計了一種新的簡單的研究納米銀在水中溶解過程的實驗方法,實現(xiàn)了對納米銀膠體溶解釋放銀離子過程的持續(xù)監(jiān)測。本論文主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下：(1)以課題組先前的研究為基礎(chǔ),結(jié)合種子生長法和Lee-Meisel方法,合成了類球形檸檬酸鈉包覆的納米銀。在這個方法中,利用4 nm的納米銀作為生長的種子,然后通過多步合成法可合成不同尺寸的納米銀。其中尺寸分布窄、形貌最為均一的是平均尺寸為28.5 nm的納米銀,其具有表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng),可作為研究納米銀溶解的實驗材料。(2)利用(1)中得到的納米銀膠體溶液和拉曼光譜的方法,成功實現(xiàn)了對納米銀在水中溶解過程的持續(xù)監(jiān)測,每次監(jiān)測的時間為24小時。該方法的操作步驟十分簡單：首先將納米銀的膠體溶液離心,分離納米銀顆粒和銀離子溶液。將下層的納米銀沉淀復(fù)溶后與拉曼標(biāo)記分子(尼羅藍(lán)A)溶液混合。然后取少量樣品置于密閉的石英比色皿中,進(jìn)行持續(xù)24小時的拉曼光譜檢測。最后,將得到的拉曼光譜數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)學(xué)軟件處理,就能得到在這24小時的過程中,納米銀釋放的銀離子的濃度變化曲線以及納米銀的溶解速率曲線。實驗結(jié)果表明24小時后大約有10.64%的銀元素被釋放到溶液中,納米銀的溶解速率是一個從大到小的過程：時間越長,納米銀溶解越慢,到24小時的時候溶解速率趨近于零,預(yù)示該體系很快會達(dá)到溶解平衡的狀態(tài)。我們還將上述SERS方法測得的銀離子含量與ICP-MS測得的銀離子含量做對比,驗證了SERS方法的可信度。(3)我們嘗試將拉曼方法應(yīng)用至監(jiān)測納米銀在細(xì)胞緩沖液(PBS緩沖液、HEPES緩沖液)中的溶解過程。在此實驗中,我們分別研究了檸檬酸鈉包覆的納米銀和PVP包覆的納米銀在上述兩種緩沖液中的溶解過程,總計四種體系；探究了拉曼光譜應(yīng)用在這些體系中的可行性。實驗結(jié)果表明由于PBS緩沖液中較高的離子濃度會導(dǎo)致納米銀的大量團(tuán)聚,其對SERS強(qiáng)度的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于納米銀溶解對SERS強(qiáng)度的影響,因此該方法不適用于研究納米銀在PBS緩沖液中的溶解過程；另一方面,HEPES緩沖液是一種氫離子緩沖液,它不會導(dǎo)致納米銀大量團(tuán)聚,對納米銀SERS強(qiáng)度的影響較小。因此,SERS方法有希望用于研究納米銀在HEPES緩沖液中的溶解過程。
【關(guān)鍵詞】：納米銀 表面增強(qiáng)拉曼光譜 銀離子釋放
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O614.122;TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 納米銀概論10-19
• 1.1.1 金屬納米材料簡介10-11
• 1.1.2 納米銀簡介11-12
• 1.1.3 納米銀抗菌性的機(jī)理研究12-13
• 1.1.4 納米銀的合成方法13-14
• 1.1.5 納米銀在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用14-15
• 1.1.6 納米銀的毒性研究15-16
• 1.1.7 納米銀在國內(nèi)的臨床應(yīng)用現(xiàn)狀16-19
• 1.2 拉曼散射與表面增強(qiáng)拉曼散射19-24
• 1.2.1 拉曼散射的基本原理20-21
• 1.2.2 表面增強(qiáng)拉曼散射及其機(jī)理21-23
• 1.2.3 拉曼光譜在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用23-24
• 1.3 論文研究內(nèi)容及意義24-26
• 第二章 類球形納米銀的合成26-30
• 2.1 引言26-27
• 2.2 實驗部分27
• 2.2.1 實驗材料與試劑27
• 2.2.2 實驗儀器27
• 2.2.3 實驗方法27
• 2.3 結(jié)果與討論27-30
• 第三章 納米銀在水中溶解過程的拉曼光譜研究30-49
• 3.1 引言30-31
• 3.2 實驗部分31-34
• 3.2.1 實驗材料與試劑31
• 3.2.2 實驗儀器31
• 3.2.3 實驗方法31-34
• 3.3 結(jié)果與討論34-49
• 3.3.1 實驗數(shù)據(jù)的處理過程及最優(yōu)化條件下的實驗結(jié)果34-43
• 3.3.2 不同實驗條件或者參數(shù)對于最終實驗結(jié)果的影響43-49
• 第四章 納米銀在不同細(xì)胞緩沖液中溶解過程的拉曼光譜研究49-57
• 4.1 引言49-50
• 4.2 實驗部分50-52
• 4.2.1 實驗試劑與材料50
• 4.2.2 實驗儀器50
• 4.2.3 實驗方法50-52
• 4.3 結(jié)果與討論52-57
• 第五章 總結(jié)與展望57-60
• 致謝60-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 作者簡介67

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