金、銀納米功能材料的制備及其在傳感方面的應(yīng)用.pdf

1、本文以金、銀納米功能材料為研究基礎(chǔ)，以重金屬離子、藥物和重要生物活性成分為研究對象，利用銀納米粒子(Silver nanoparticles， AgNPs)具有特殊的表面等離子體共振吸收和表面熒光增強(qiáng)效應(yīng)、熒光金銀納米簇(Gold/silvernanoclusters，Au/Ag NCs)具有熒光猝滅效應(yīng)等性質(zhì)，在合成制備的基礎(chǔ)之上，就金、銀納米功能材料的色度和熒光傳感方面進(jìn)行研究工作，主要研究內(nèi)容如下:
　　1.眾所周知，銅離子

2、是人體中第三大必需的微量元素，但是當(dāng)銅離子攝入過多后，會造成多種嚴(yán)重的疾病。鹽酸利多卡因是一種被用于局部麻醉，皮內(nèi)滲透和外周神經(jīng)阻滯的臨床麻醉劑。當(dāng)鹽酸利多卡因的濃度超過閾值時，它很容易穿過血腦屏障，對全身神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響甚至造成不安和抽搐。因此發(fā)展簡單、靈敏和特異性的檢測銅離子和鹽酸利多卡因的方法仍然是一項急需及有價值的工作。在本文中，我們發(fā)現(xiàn)銅離子能夠誘導(dǎo)高半胱氨酸修飾合成的銀納米粒子發(fā)生聚集，同時伴隨著AgNPs溶液顏色也發(fā)生變化

3、，最后導(dǎo)致表面等離子體共振吸收信號增強(qiáng)。另外，我們還發(fā)現(xiàn)當(dāng)銅離子和鹽酸利多卡因同時存在的情況下，銀納米粒子聚集現(xiàn)象會變少，表面等離子體共振吸收信號降低。因此基于此現(xiàn)象可以簡便地檢測銅離子和鹽酸利多卡因的濃度。本實驗的主要原理是高半胱氨酸本身的羧基對銅離子有較強(qiáng)的親和力，而鹽酸利多卡因?qū)︺~離子的親和力要比高半胱氨酸對銅離子的親和力要強(qiáng)，所以銅離子可以拉近銀納米粒子的距離而產(chǎn)生聚集，當(dāng)鹽酸利多卡因和銅離子的都存在的情況下，銅離子與鹽酸利多卡

4、因結(jié)合導(dǎo)致銀納米粒子的聚集現(xiàn)象減少。此外，我們還對本實驗方法檢測銅離子和鹽酸利多卡因的特異性進(jìn)行了考察，選取了鹽酸普魯卡因和不同的金屬離子作為研究對象，在相同的條件下檢測AgNPs溶液表面等離子體吸收信號的改變，結(jié)果證明本實驗方法對于檢測銅離子和鹽酸利多卡因具有很高的特異性。最后，我們將此方法應(yīng)用于檢測水樣中的銅離子，老鼠血清和人尿中的鹽酸利多卡因，其結(jié)果與高效液相色譜檢測的結(jié)果基本相符。因此，本實驗對檢測銅離子和鹽酸利多卡因是一個簡單

5、而又可靠的分析手段。
　　2.金屬納米粒子的表面熒光增強(qiáng)現(xiàn)象(SEF)是指熒光素靠近金屬納米粒子表面時，其熒光會得到增強(qiáng)。然而，熒光素過度接近金屬納米粒子時會發(fā)生猝滅，研究表明最大熒光增強(qiáng)發(fā)生的距離為10 nm，而且易產(chǎn)生熒光增強(qiáng)效應(yīng)的表面是金、銀等具有良好增強(qiáng)效應(yīng)的貴金屬表面。本實驗以超氧化物歧化酶(SOD)為研究對象，采用硫普羅寧修飾的銀納米粒子通過連接帶有11個堿基的熒光素來達(dá)到表面熒光增強(qiáng)現(xiàn)象，并結(jié)合免疫磁性分離和免疫夾心

6、法來構(gòu)建一種檢測分析方法。此方法以修飾SOD抗體的納米磁珠為固相載體，以修飾熒光素和SOD抗體的銀納米粒子為SEF探針，通過抗體抗原特異性結(jié)合來形成免疫夾心復(fù)合物，隨后將未結(jié)合的SEF探針洗掉，最后此免疫夾心復(fù)合物導(dǎo)致了明顯的熒光增強(qiáng)效應(yīng)，因此可以高靈敏性的檢測SOD。其增強(qiáng)的熒光強(qiáng)度與SOD濃度在10 pg/mL-0.8μg/mL具有線性關(guān)系，檢測限(3s)為4 pg/mL。
　　3.脫氧核糖核酸酶Ⅰ(DNaseⅠ)主要被認(rèn)為是

7、一種消化酶，能夠?qū)捂淒NA(ssDNA)和雙鏈DNA(dsDNA)水解為3'羥基和5'磷酸末端的核苷酸。眾所周知，胞外DNA的濃度與一些疾病的發(fā)病機(jī)制有一定的聯(lián)系，特別是與一些癌癥相關(guān)聯(lián)。而血漿中的DNaseⅠ可以保護(hù)宿主細(xì)胞免受外來細(xì)胞DNA的侵入，同時降解血液中的內(nèi)源性DNA來維持血液中DNA的生理水平。因此考慮到DNaseⅠ的生物學(xué)重要性，構(gòu)建一個簡單、高靈敏性和經(jīng)濟(jì)適用地定量檢測DNaseⅠ的分析手段，在藥物開發(fā)，臨床診斷和生

8、物分析等領(lǐng)域是一項有價值而急需的工作。在本文中，我們以一段ssDNA（5'-CCCTTAATCCCC-3'）為模板，通過用硼氫化鈉還原氯金酸和硝酸銀溶液，成功地合成了熒光金銀納米簇(DNA-Au/AgNCs)。隨后基于DNaseⅠ能夠降解ssDNA導(dǎo)致熒光金銀納米簇發(fā)生猝滅來靈敏性地檢測DNaseⅠ。最后為了確定這種方法的準(zhǔn)確性，我們將其應(yīng)用于檢測人血清樣品和唾液樣品中的DNaseⅠ，其結(jié)果和高效液相檢測的結(jié)果基本相符。與目前文獻(xiàn)報道的