本文關(guān)鍵詞：金銀合金納米盒在長(zhǎng)波長(zhǎng)飛秒激勵(lì)下的非線性光學(xué)特性及其在生物成像中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：伴隨著納米科技和生物光子學(xué)近些年來的迅猛發(fā)展,納米生物光子學(xué)逐漸成為當(dāng)前熱門的交叉學(xué)科,而在這一學(xué)科之中,金屬納米顆粒展示出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和巨大的應(yīng)用潛力。本文的研究對(duì)象是一種新型的非對(duì)稱金屬納米顆粒：金銀合金納米盒。本文將系統(tǒng)地研究這一材料的具體合成過程、表面修飾方法,并用不同飛秒光源來研究其在不同波長(zhǎng)下的非線性光學(xué)特性,以及這一材料在不同生物模型中的廣泛應(yīng)用。首先,在材料研究方面,本論文介紹了金銀合金納米盒的具體合成方法、詳細(xì)步驟及其基本光學(xué)特性,并描述了在實(shí)時(shí)監(jiān)控下對(duì)其表面等離子諧振(Localized Surface Polarized Resonance)波長(zhǎng)進(jìn)行大范圍精確調(diào)節(jié)的兩種方法。還研究了對(duì)金銀合金納米盒進(jìn)行表面修飾的幾種方法,包括CTAB-PSS-PAH包覆、PEG包覆和二氧化硅包覆,并用不同的表征方法如分光光度計(jì)、透射電鏡、Zeta電位儀等對(duì)包覆過程和結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。其次,在非線性光學(xué)特性方面,本論文研究了金銀合金納米盒在不同波長(zhǎng)飛秒光源激發(fā)下產(chǎn)生的豐富非線性光學(xué)信號(hào),包括二倍頻、三倍頻、雙光子發(fā)光、三光子發(fā)光等。并進(jìn)一步分析了二倍頻、三倍頻的產(chǎn)生過程和表面等離子諧振(LSPR)效應(yīng)之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)LSPR效應(yīng)能夠極大地增強(qiáng)三倍頻和二倍頻的產(chǎn)生效率；然后,在生物應(yīng)用方面,本論文以斑馬魚作為生物模型研究了PEG包覆的金銀合金納米盒的生物兼容性,并將納米銀球、納米銀盤和未修飾的金銀合金納米盒作為對(duì)比材料一同進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)后三種材料都會(huì)導(dǎo)致斑馬魚卵發(fā)育的死亡率和畸形率大幅上升,而PEG包覆的金銀合金納米盒卻并不引起顯著負(fù)面效應(yīng),從而說明了這一材料在生物應(yīng)用中的良好前景；接下來,本文將金銀合金納米盒實(shí)際應(yīng)用于幾種不同生物模型的非線性生物成像。第一種是在波長(zhǎng)為1260 nm的飛秒光源激發(fā)下,利用諧振波長(zhǎng)為630 nm的金銀合金納米盒去標(biāo)記細(xì)胞和老鼠血管,成功實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞形貌和老鼠耳血管的二倍頻成像；第二種是結(jié)合共聚焦顯微鏡,研究了金銀合金納米盒在1550 nm飛秒光激發(fā)下在生物成像中的應(yīng)用。首先在細(xì)胞成像應(yīng)用中通過長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)掃描驗(yàn)證了這一金屬材料的光熱效應(yīng)對(duì)細(xì)胞健康沒有顯著影響,然后在腫瘤組織體外成像應(yīng)用中驗(yàn)證了金銀合金納米盒能夠在腫瘤組織中大量累積,為后續(xù)腫瘤組織活體成像和治療打下了基礎(chǔ)。接下來利用納米盒的三光子發(fā)光,實(shí)現(xiàn)了對(duì)老鼠耳血管和深層腦血管的成像；最后利用這一材料的三光子發(fā)光研究了其在斑馬魚卵發(fā)育過程中的位置分布和變化情況；
【關(guān)鍵詞】：金銀合金納米盒 局域表面等離子諧振 非線性 二倍頻 三倍頻 三光子發(fā)光 生物兼容性 活體血管成像
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1;TG146.31
【目錄】：

• 致謝5-7
• 摘要7-9
• Abstract9-13
• 1 緒論13-39
• 1.1 引言13-15
• 1.2 光學(xué)生物成像15-16
• 1.3 光與生物組織體的相互作用16-21
• 1.3.1 光的吸收18-20
• 1.3.2 光的散射20-21
• 1.4 納米生物光子學(xué)21-29
• 1.4.1 納米生物光子學(xué)內(nèi)容21-23
• 1.4.2 金屬納米顆粒簡(jiǎn)介23-25
• 1.4.3 金納米顆粒簡(jiǎn)介25-27
• 1.4.4 銀納米顆粒簡(jiǎn)介27-28
• 1.4.5 金銀合金納米顆粒簡(jiǎn)介28-29
• 1.5 非線性光學(xué)原理及現(xiàn)象簡(jiǎn)介29-36
• 1.5.1 非線性光學(xué)原理簡(jiǎn)介29-34
• 1.5.2 非線性光學(xué)現(xiàn)象簡(jiǎn)介34-36
• 1.6 論文的章節(jié)安排36-37
• 1.7 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)37-39
• 2 金銀合金納米盒的合成與修飾方法39-65
• 2.1 引言39-41
• 2.2 金銀合金納米盒的合成41-55
• 2.2.1 銀種子的合成42-44
• 2.2.2 銀三角棱柱的合成44-48
• 2.2.3 金銀合金納米盒的合成48-55
• 2.3 金銀合金納米盒的表面修飾55-63
• 2.3.1 針對(duì)細(xì)胞應(yīng)用的聚合物包覆55-58
• 2.3.2 針對(duì)活體應(yīng)用的高分子包覆58-60
• 2.3.3 二氧化硅包覆60-63
• 2.4 本章小結(jié)63-65
• 3 金銀合金納米盒的非線性光學(xué)特性及生物兼容性65-91
• 3.1 引言65-69
• 3.2 金銀合金納米盒的非線性光學(xué)特性69-83
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法69-72
• 3.2.2 激勵(lì)光源介紹72-76
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果76-83
• 3.3 金銀合金納米盒的生物兼容性83-88
• 3.4 本章小結(jié)88-91
• 4 金銀合金納米盒在生物成像中的應(yīng)用91-121
• 4.1 引言91-96
• 4.2 基于金銀合金納米盒二倍頻的成像96-102
• 4.3 1550nm飛秒光激發(fā)下的非線性成像102-118
• 4.3.1 1550nm飛秒光源簡(jiǎn)介102-103
• 4.3.2 成像系統(tǒng)介紹103-105
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)驗(yàn)證105-108
• 4.3.4 活細(xì)胞成像應(yīng)用108-110
• 4.3.5 體外組織成像應(yīng)用110-111
• 4.3.6 老鼠活體成像應(yīng)用111-117
• 4.3.7 金銀合金納米盒在斑馬魚中的分布117-118
• 4.4 本章小結(jié)118-121
• 5 總結(jié)與展望121-125
• 5.1 本論文內(nèi)容總結(jié)121-122
• 5.2 今后工作展望122-125
• 參考文獻(xiàn)125-133
• 博士期間發(fā)表的文章133

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 江黎;納米金顆粒局域表面等離子共振特性應(yīng)用于光學(xué)生物傳感及成像[D];浙江大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：金銀合金納米盒在長(zhǎng)波長(zhǎng)飛秒激勵(lì)下的非線性光學(xué)特性及其在生物成像中的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：459910