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《宁波大学》 2018年
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金纳米线囊泡的合成、表征及致病菌检测应用研究

贾亚茹  
【摘要】:本论文对金纳米材料、金标银染和表面增强拉曼散射(SERS)方法进行了系统论述。金纳米粒子由于具有易于制备、独特的物理化学性质和生物相容性好等特点,被广泛地应用于生物医药和分析化学等领域。本论文基于三维金纳米线囊泡构建双通道输出的比色/SERS免疫传感器,实现了副溶血弧菌的高灵敏度检测,克服了以往方法步骤繁琐、耗时长、稳定性差等问题,同时输出结果相互佐证,避免了假阳性或假阴性结果的存在,为进一步实现传感器的实际应用奠定了基础。具体内容如下:1、金纳米线囊泡的制备及表征利用聚苯乙烯微球(PS)作为球形纳米金(AuNPs)的载体,辅助AuNPs三维均匀分布,复合得到PS-AuNPs的种子液。当把种子液置于含有氯金酸(HAuCl_4)作为金源、抗坏血酸(L-AA)作为还原剂的生长液中时,通过调控强配体4-巯基苯甲酸(4-MBA)的浓度,基于配体的位阻效应和种子生长法,PS微球表面的AuNPs可以分别生长为金岛结构、金纳米线和受抑制的金纳米粒子三种形貌。当把PS微球去除,原位生成的金纳米线则可形成具有三维结构中空囊泡。此方法避免了传统合成金纳米线的繁琐,为不同组分纳米线及其他形貌纳米结构的合成提供了新思路。2、金纳米材料囊泡基底的SERS性能评估以第一个工作中合成的金纳米材料阵列基底为研究对象,选用探针分子罗丹明6G为模型,验证阵列基底的SERS性能。相比于“金岛结构”和“受抑制的金纳米粒子”两种基底,金纳米线囊泡(AuNW vesicles)的尖端结构和三维组装体丰富的尖端-尖端间隙可以促进SERS信号的极大增强;同时,其囊泡的空腔结构可以捕获更多的拉曼分子,使能够产生有效拉曼信号的探针分子所占比例提高,从而提高SERS强度,降低其检测限。经过计算,AuNW vesicles基底对R6G的平均增强因子高达9.90×10~7,检测限低达10 nM;基于传统蒸发自组装方式得到的AuNW vesicles阵列可以使金纳米线间的热点更均一,R6G SERS强度变异系数小于7.6%,提高其稳定性和重复性。该新型“AuNW vesicles基底”具有优异的SERS性能,可以实现其在生物传感等领域的应用。3、金纳米线囊泡(AuNW vesicles)双通道输出检测副溶血弧菌(VP)免疫传感器的制备基于金纳米线囊泡(AuNW vesicles)结构,开发了一种比色/SERS双通道输出检测VP的免疫传感器。使用氨基化的玻璃基底构建传感器反应位点,利用醛基和氨基的相互作用,将第一抗体固定在玻璃表面,然后通过引入待检物副溶血弧菌(VP),被AuNW vesicles标记的第二抗体被捕获形成“第一抗体-VP-第二抗体”的夹心结构,最后加入银染试剂进行银染反应,传感器即被制备成功。首先,相比于传统金球,AuNW vesicles较大的比表面积可以使银染颜色变化更加明显,降低比色法的检测限;其次,AuNW vesicles结构本身可以极大增强磁场强度,银染过程进一步增强拉曼信号,两次增强可以明显提高拉曼检测的灵敏度;最后,比色、SERS双通道输出结果互相印证,可以达到精确检测VP的目的,因而具有高灵敏度、高准确度、简单、快速、易于操作等优点,可以实现对低浓度VP的检测,具有良好的应用前景。
【学位授予单位】:宁波大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:O614.123;TB383.1

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