本文關(guān)鍵詞：基于單顆粒Au@Ag納米立方體的超靈敏刀豆蛋白傳感器的研究

  更多相關(guān)文章： 局部表面等離子共振 Au@Ag納米立方體 暗場顯微鏡 表面修飾 特異性結(jié)合

【摘要】：核/殼納米顆粒是有著可修飾屬性的高度功能化材料。核心或殼層材料引發(fā)的性質(zhì)可能會有很大差異,通過改變材料組成或核心殼層比率都可以改變納米顆粒的性質(zhì)。最終,使用復(fù)合材料的粒子才會顯示獨特的性質(zhì)。用材料固有性質(zhì)調(diào)整表面作用來滿足不同的應(yīng)用需求是非�？扇『陀袃�(yōu)勢的。核心粒子外圍包裹層的目的是多種多樣的,如表面改性、增加功能化的能力、穩(wěn)定、可分散性、控制釋放的核心和減少珍貴材料消耗等等。因此,核/殼納米粒子正逐漸吸引越來越多的關(guān)注,這些納米粒子的出現(xiàn)已經(jīng)成為材料化學(xué)和許多其他領(lǐng)域,如電子、生物、醫(yī)藥、光學(xué)、催化之間相互結(jié)合和滲透的橋梁�；诖�,我們制備了一種依賴Au@Ag納米立方體的LSPR性質(zhì)的、具有超靈敏性質(zhì)的生物傳感器,并對其在糖-蛋白(甘露糖-刀豆蛋白)特異性結(jié)合反應(yīng)等方面的應(yīng)用進行了研究。(1)金銀核殼納米立方體兼具了金納米顆粒的穩(wěn)定性與銀納米顆粒的高靈敏特性,具有優(yōu)秀的表面等離子體共振性質(zhì),其表面的介質(zhì)環(huán)境的細微變化可引起單顆粒LSPR散射光譜的顯著移動。我們通過紫外光譜、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)等表征方式對這些納米顆粒的光譜性質(zhì)、形貌等進行了表征。(2)通過化學(xué)合成方法將水溶性的二硫二醇類和甘露糖結(jié)合,得到二硫二醇類甘露糖衍生物;該產(chǎn)物可以通過巰基共價結(jié)合作用實現(xiàn)對Au、Ag、Cd等金屬及半導(dǎo)體材料表面的功能化,另一端的甘露糖結(jié)構(gòu)可以與刀豆蛋白(ConA)特異性結(jié)合;此甘露糖衍生物修飾金/銀納米顆粒的過程與ConA和甘露糖的特異性結(jié)合過程,在暗場顯微鏡(DFM)下可以通過單顆粒納米顆粒的SPR圖像顏色發(fā)生的顯著變化(一般是紅移)實時表征出來。(3)最后,我們通過Ag-S共價作用將甘露糖分子修飾在Au@Ag NCs表面,制備了等離子共振生物傳感芯片。Au@Ag NC表面糖分子與刀豆蛋白(ConA)的特異性結(jié)合可引起LSPR光譜的顯著紅移,我們首次在單顆粒水平金銀核殼納米立方體表面實現(xiàn)了對甘露糖與刀豆蛋白特異性結(jié)合過程的實時動態(tài)監(jiān)測。并基于此開發(fā)出高靈敏納米尺度的光學(xué)生物探針,其檢測限可達10 nM。
【關(guān)鍵詞】：局部表面等離子共振 Au@Ag納米立方體 暗場顯微鏡 表面修飾 特異性結(jié)合
【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】：2015
【分類號】：R318.08;TP212.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 專用術(shù)語注釋表9-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 引言10-11
• 1.2 金屬納米顆粒局部表面等離子共振概述11-16
• 1.2.1 局部表面等離子共振(LSPR)11-13
• 1.2.2 Mie理論13-14
• 1.2.3 Gans理論14-16
• 1.3 影響金屬納米顆粒局域表面等離子共振的常見因素16-24
• 1.3.1 不同的顆粒成分影響16-18
• 1.3.2 顆粒不同形狀的影響18-21
• 1.3.3 不同大小和縱橫比的影響21-22
• 1.3.4 顆粒所處周圍環(huán)境介質(zhì)環(huán)境的影響22-24
• 第二章 Au@Ag NC的合成研究24-36
• 2.1 核殼納米顆粒的研究進展24-25
• 2.2 原料和試劑25
• 2.3 金納米球的合成-一步合成法25-28
• 2.3.1 Au-seed合成25-26
• 2.3.2 10 nm金球的合成26
• 2.3.3 大粒徑金球的合成26-28
• 2.4 金納米球的合成-連續(xù)滴加生長法28-31
• 2.4.1 Au-seed合成28-29
• 2.4.2 10 nm金球的合成29
• 2.4.3 大粒徑金球的合成29-31
• 2.5 Au@Ag NC的制備一31-34
• 2.5.1 金納米球的合成-間歇生長法31-33
• 2.5.2 合成一定粒徑的Au@Ag核殼納米立方體33-34
• 2.6 Au@Ag NC的制備二34-35
• 2.6.1 金納米球的合成-兩步生長法34-35
• 2.7 本章小結(jié)35-36
• 第三章 Au@Ag NC的表面修飾研究36-46
• 3.1 表面修飾方法的研究進展36-37
• 3.2 Au@Ag NC的表面修飾分子合成37-40
• 3.2.1 甘露糖衍生物分子的合成路線37-38
• 3.2.2 全乙�；事短堑暮铣�38-39
• 3.2.3 全保護的甘露糖衍生物分子的合成39
• 3.2.4 甘露糖衍生物分子的合成39-40
• 3.3 Au@Ag NC的表面修飾40-45
• 3.3.1 ITO相關(guān)知識40
• 3.3.2 ITO表面羥基化40-41
• 3.3.3 Au@Ag納米立方體（NC）的固定41-42
• 3.3.4 Au@Ag納米立方體（NC）表面修飾二硫二醇類甘露糖衍生物42-43
• 3.3.5 用光譜移動法表征Au@Ag納米立方體（NC）表面修飾過程43-44
• 3.3.6 用可見光變色法表征Au@Ag納米立方體（NC）表面修飾過程44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 基于單顆粒Au@Ag NC的高靈敏生物傳感器46-66
• 4.0 納米顆粒應(yīng)用研究46
• 4.1 LSPR在生物傳感的應(yīng)用46-50
• 4.1.1 生物素和抗生蛋白鏈菌素反應(yīng)研究47-48
• 4.1.2 抗原-抗體反應(yīng)研究48-49
• 4.1.3 其他生物分子反應(yīng)研究49-50
• 4.2 LSPR相關(guān)的化學(xué)傳感器研究50-54
• 4.2.1 氣體傳感器50-52
• 4.2.2 pH傳感器52-53
• 4.2.3 其他53-54
• 4.3 單顆粒傳感應(yīng)用54-56
• 4.4 實驗部分56-65
• 4.4.1 刀豆蛋白生物傳感器表面修飾最優(yōu)化選擇56-58
• 4.4.2 對不同濃度的蛋白質(zhì)的檢測58-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第五章 總結(jié)與展望66-67
• 5.1 總結(jié)66
• 5.2 展望66-67
• 參考文獻67-71
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文71-72
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利72-73
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目73-74
• 致謝74

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