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半胱氨酸和谷胱甘肽的纳米粒子共振光散射探针研究

段新瑞  
【摘要】:由于金纳米粒子具有的诸多优点,使它在生物分子检测中的应用越来越引人注目。它在核酸分析、蛋白质分析、免疫分析等领域中已有广泛应用。金纳米粒子与巯基的相互作用常用于金纳米粒子的表面修饰。巯基的化合物在生命活动中扮演着重要的角色,可保护细胞不受到自由基、过氧化物等物质的氧化损伤。并且它们的浓度水平和很多疾病密切相关。所以发展这类化合物的检测方法在这些疾病的诊断方面有重要意义。 共振光散射技术在用于研究染料分子的聚集方面,具有很高的选择性和灵敏度。金纳米粒子的共振光散射光谱与染料分子有很大不同,本文证明金纳米粒子在单分散状态下的散射光谱就表现出共振光散射的光谱特征,聚集态的金纳米粒子,由于聚集体的体积增加和金纳米粒子之间的表面等离子体耦合更加导致了强烈的共振光散射增强。本文从共振光散射基本理论出发,初步探索了金纳米粒子共振光散射产生的原理,及金纳米粒子聚集对共振光散射的影响。 基于以上原理,在研究金纳米粒子与半胱氨酸、谷胱甘肽的相互作用的基础上,分别建立了以金纳米粒子为探针的半胱氨酸、谷胱甘肽检测方法。半胱氨酸、谷胱甘肽与金纳米粒子的作用机理大致相同,均通过分子中的带正电氨基与金纳米粒子的静电结合、巯基与金纳米粒子的Au-S共价结合,使金纳米粒子通过半胱氨酸或谷胱甘肽分子连接起来,形成一种空间网状结构,导致共振光散射强烈增强。本方法中半胱氨酸的线性范围为0.01-0.25μg mL~(-1),检出限为2.0ng mL~(-1)(16.5nmol L~(-1),3σ)。谷胱甘肽线性范围为0.01-0.1μg mL~(-1),检出限为4.7ng mL~(-1)(15.3nmol L~(-1),3σ)。


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