基于單個銀包金納米星共振瑞利散射性質(zhì)的癌胚抗原檢測研究.pdf

1、單顆粒局域表面等離子(LSPR)技術(shù)作為一種新型的光譜分析技術(shù)，由于其穩(wěn)定、高靈敏度、無標(biāo)記等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于生物、化學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。金屬納米顆粒的局域表面等離子共振(LSPR)能顯示出獨特的光吸收和散射特性，結(jié)合暗場顯微鏡，可以獲得單個納米顆粒的共振瑞利散射光譜(PRRS)性質(zhì)。納米顆粒的元素成分、形狀、大小，局部折射率的變化和顆粒間的耦合都會引起納米顆粒PRRS光譜性質(zhì)的變化。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，研究者們已經(jīng)合成出了具有PRRS光譜性

2、質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)，如納米棒、納米星、雙金屬復(fù)合結(jié)構(gòu)等。其中雙金屬結(jié)構(gòu)結(jié)合了貴金屬金、銀所共有的理化特性，其PRRS光譜對環(huán)境具有更強的靈敏度。因此，一種基于單個金銀雙金屬結(jié)構(gòu)的局部表面等離子(LSPR)技術(shù)的傳感器得到了廣泛的關(guān)注。它是通過改變單個金屬納米顆粒所處環(huán)境的折射率從而使共振瑞利散射光譜(PRRS)性質(zhì)發(fā)生改變的生物傳感分析技術(shù)。本論文通過種子介導(dǎo)生長法合成尺寸均一且穩(wěn)定的金納米星顆粒，然后采用還原硝酸銀制備出一定厚度的銀包金納米

3、星顆粒。在此基礎(chǔ)上，本論文采用濃度梯度法，構(gòu)建了一種新型銀包金納米星共振瑞利散射界面，基于這種優(yōu)良的檢測界面，能靈敏實時的檢測濃度在1 pg/mL～10μg/mL范圍內(nèi)的癌胚抗原(CEA)。
　　具體工作內(nèi)容如下:
　　1.銀包金納米星的制備和表征
　　在這個方法中，首先利用種子介導(dǎo)生長法制備出穩(wěn)定性，均一性良好的金納米星顆粒，內(nèi)核尺寸控制在50nm，枝角長35±5nm左右，隨后采用化學(xué)還原法在金納米星表面還原AgNO

4、3，通過控制AgNO3的濃度，形成形貌和尺寸均一性都良好的銀包金納米星，其內(nèi)核尺寸控制在55 nm，枝角長35±5nm左右。采用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、紫外分光光度計、單粒子光譜儀對銀包金納米星進行表面型貌和光學(xué)性質(zhì)的雙向表征，結(jié)果顯示該方法所制備的銀包金納米星產(chǎn)率高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、尺寸均一且具有良好的共振瑞利散射光譜性質(zhì)。
　　2.銀包金納米星共振瑞利散射界面的制備
　　制備了單個銀包金納米星共振瑞利散射界面，并對其P

5、RRS性質(zhì)進行評估。首先氨基化玻璃，在玻璃表面垂直滴入不同濃度的銀包金納米星溶液，運用暗場顯微鏡拍攝暗場圖片，利用ImageJ軟件計算顆粒數(shù)，采用濃度梯度法證明單粒子，并且通過調(diào)試不同濃度的銀包金納米星溶液，選擇合適的濃度，制備出了單分散性良好的共振瑞利散射界面。并且在不同折射率環(huán)境中（1、1.33、1.36、1.40、1.47的空氣、水、乙醇、乙醇和丙三醇混合液、以及丙三醇）測量材料的共振瑞利散射性質(zhì)，結(jié)果證明了該材料對環(huán)境折射率的靈

6、敏度高。
　　3.基于銀包金納米星PRRS傳感器用于CEA實時檢測研究
　　以銀包金納米星和單個銀包金納米顆粒共振瑞利散射界面為部件進一步構(gòu)建了PRRS傳感器用于CEA實時原位檢測研究。在單個銀包金納米星共振瑞利散射界面上吸附4-MBA、CEA標(biāo)記抗體、制成單個銀包金納米星共振瑞利散射檢測界面，通過抗原抗體特異性結(jié)合，實現(xiàn)對癌胚抗原的識別和定量分析。實驗結(jié)果顯示，在1 pg/mL～10μg/mL范圍內(nèi)，CEA傳感器的共振瑞利