復(fù)合磁性納米粒子的sers標(biāo)記免疫研究【開(kāi)題報(bào)告】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告</b></p><p><b>　　化學(xué)工程與工藝</b></p><p>　　復(fù)合磁性納米粒子的SERS標(biāo)記免疫研究</p><p>　　一、選題的背景、意義</p><p>　　近年來(lái)，磁性納米顆粒的研究在各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域都引起了人們的廣泛興趣，如藥物

2、的靶向傳遞[1],核磁共振成像[2], 分離跟催化劑中的應(yīng)用[3], 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)[4]等領(lǐng)域。在已報(bào)道的各類(lèi)。磁性納米粒子中, 有關(guān)四氧化三鐵(Fe3O4)納米晶體的SERS標(biāo)記研究尤其受到重視[5-6]，鐵氧化物/金核殼磁性納米材料主要用來(lái)進(jìn)行生物分子的分離, 對(duì)于使用SERS方法對(duì)其進(jìn)行生物分子靶向分離效果的檢測(cè), 還需要進(jìn)行更深入的研究。</p><p>　　表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)作為一種高靈敏度的表面

3、檢測(cè)方法, 可以在分子水平上鑒別吸附在金屬表面的物種, 特別是對(duì)于Au, Ag和Cu幣族金屬, 表面增強(qiáng)因子可達(dá)到106。SERS活性基底的制備是獲得高質(zhì)量拉曼光譜的關(guān)鍵，而基底的穩(wěn)定性和可重復(fù)性是實(shí)際應(yīng)用中待解決的2個(gè)主要問(wèn)題。在SERS 免疫檢測(cè)中, 采用合理的基底制備及修飾技術(shù)來(lái)降低免疫分析的非特異背景信號(hào)同樣是研究的關(guān)鍵。將核殼納米粒子應(yīng)用于SERS 標(biāo)記免疫檢測(cè)可以獲得較高的檢測(cè)靈敏度。SERS活性基底的制備是獲得高質(zhì)量拉曼光

4、譜的關(guān)鍵，而基底的穩(wěn)定性和可重復(fù)性是實(shí)際應(yīng)用中待解決的2個(gè)主要問(wèn)題。</p><p>　　二、相關(guān)研究的最新成果及動(dòng)態(tài) </p><p>　　在醫(yī)藥領(lǐng)域，使用磁性納米粒作為反義寡聚核苷酸(ODNs)或治療基因的載體能夠克服基因轉(zhuǎn)運(yùn)存在的靶向效率低、穩(wěn)定性差等難題[7] 。磁性靶向給藥系統(tǒng)(magneticdrug targeting,MDT)可通過(guò)外部磁場(chǎng)對(duì)磁性納米粒的磁性導(dǎo)向作用,提高化

5、療藥物到達(dá)特定部位的比率,增強(qiáng)靶向性[8] 。在磁記錄材料方面, 磁性納米粒子可望取代傳統(tǒng)的微米級(jí)磁粉, 用于高密度磁記錄材料的制備[9];核磁共振的造影成像[2]等。</p><p>　　三、課題的研究?jī)?nèi)容及擬采取的研究方法（技術(shù)路線）、難點(diǎn)及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)</p><p><b>　　3.1研究?jī)?nèi)容</b></p><p>　　本課題主要研

6、究合成以Fe3O4為核心，金為外殼的水溶性核/殼納米粒子，并測(cè)試分析磁性核殼納米粒子的光學(xué)和磁場(chǎng)的性能。以自制的磁性核殼納米粒子為免疫檢測(cè)的基底,與抗體結(jié)合成固相抗體, 在此基礎(chǔ)上組裝“固相抗體-待測(cè)抗原-標(biāo)記免疫溶膠”三明治復(fù)合體系。采用標(biāo)記分子苯硫酚( Thiophenol)標(biāo)記不同的免疫溶膠, 利用表面增強(qiáng)拉曼光譜( SERS)譜峰較窄且具有較強(qiáng)的分辨率及高靈敏度的特點(diǎn), 通過(guò)對(duì)標(biāo)記分子特征譜峰的判斷識(shí)別所加入的抗原。</p

7、><p>　　3.2研究方法及路線</p><p>　　核- Fe3O4顆粒是Fe(II)和Fe(III)鹽在堿性介質(zhì)中通過(guò)沉淀法制備的[10-11]。</p><p>　　Fe3O4納米粒子的核心是以NaOH作為還原劑將Fe(II)和Fe(III)氯化物（Fe(II) / Fe(III)=0.5）共沉淀而制備的。</p><p>　　為合成納米

8、粒子，需要將新制備的Fe3O4顆粒用0.1 M HNO3清洗，并離心分離。將顆粒溶解在0.01 MHNO3中并在90-100°C下劇烈加熱30min，使它完全氧化成γ-Fe2O3。</p><p>　　金殼是通過(guò)Brown 和 Natan，s迭代鹽酸羥胺播種方法將Au3+還原沉降吸附到氧化鐵顆粒表面而形成的。</p><p>　　金殼復(fù)合磁性納米粒子的SERS免疫標(biāo)記步驟：<

9、;/p><p>　　在10ml的小塑料離心管里加入4mlAu納米粒子（Fe3O4@Au）用微量進(jìn)樣管注干凈管壁加TP，振蕩器里振蕩，使之混合反應(yīng)1h后離心10000rpm/5min，用吸管吸取上層清夜加4ml PH=9的硼砂緩沖液超聲使之重懸浮。用微量進(jìn)樣管在上述操作中加入5ul的羊抗鼠用手抖振蕩一樣使之均勻，插到振蕩器，振蕩1-2h后離心。用吸管除去沒(méi)反應(yīng)的多余抗體，加含BSA5%的硼砂緩沖液或BSA0.05%的P

10、BS。超聲使之懸浮，使之封閉表面空間，振蕩1h。 </p><p>　　基底的制備[12]：</p><p>　　把買(mǎi)來(lái)的固香基底割成小片（口），割時(shí)看清正反面，正面是Ni-Cr上涂有高分子，修飾有-COOH，反面是玻璃，割好后包起來(lái)。</p><p>　　將某一抗體0.5ul(或是5ul)注射入塑料離心管底，加PH=9的硼砂緩沖液0.1ml，使稀釋成200-500

11、ug/ml滴到基底上，把基底放在小培養(yǎng)皿里。</p><p>　　在一個(gè)250ml的小燒杯里加200g Nacl+1.5倍水（80～100ml）上面蓋一個(gè)廢棄的塑料瓶子的上半部（倒放），使之邊粘貼著燒杯壁，制造一個(gè)65～75%濕度環(huán)境，恒溫保存于冰箱（40C）2h，取出培養(yǎng)皿后蓋上蓋子使自然干燥半小時(shí)</p><p>　　用鑷子夾起基底，取一小瓶放10ml 5%BAS，使正面朝上，可同時(shí)制

12、四五個(gè)于一小瓶，緩慢振動(dòng)，使之封閉剩余活性基1h，用鑷子取出來(lái)，用三次水沖洗。使之自然干</p><p>　　放基底于抗原的緩沖液里緩慢振蕩2-4h。先用TPS0.1%Tween沖洗三次（用鑷子夾著）</p><p>　　沖中間部位，要用單純的TBS沖洗二次，最后用三次水洗3-4次，自然干。泡入做好的標(biāo)記免疫金溶膠溶液里。</p><p>　　振蕩器振蕩2H取出來(lái)（

13、倒放在稱(chēng)量紙上）分別用TBS0.1%Tween，TBS，水沖洗。</p><p>　　自然干，得到固相抗體-待測(cè)抗原-標(biāo)記膠體的三明治夾心復(fù)合物。</p><p>　　把好的復(fù)合物進(jìn)行拉曼檢測(cè)。</p><p>　　3.3本次合成的難點(diǎn)有以下幾個(gè)方面</p><p>　　所有實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求2次過(guò)濾水。</p><p>

14、　　金殼的SERS標(biāo)記的標(biāo)記條件</p><p>　　“三明治”結(jié)構(gòu)的制備要求很高</p><p>　　四、論文詳細(xì)工作進(jìn)度和安排</p><p>　　1.2010年10月25日—2010年12月24日：根據(jù)任務(wù)書(shū)，上網(wǎng)查閱中英文文獻(xiàn)資料，寫(xiě)出文獻(xiàn)綜述，完成開(kāi)題報(bào)告，翻譯外文。</p><p>　　2. 2010年11月17日- 2010年1

15、2月25日：進(jìn)行試驗(yàn)前的部署，確定實(shí)驗(yàn)方案；</p><p>　　3. 2010年12月26日-2011年1月20日：進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)始研究工作，制備磁性納米粒子Fe3O4和Fe3O4@Au磁性核殼納米粒子。</p><p>　　4. 2011年2月25日—2011年3月15日：進(jìn)行開(kāi)題答辯。</p><p>　　5. 2011年1月21日-2011年3月3日：對(duì)實(shí)驗(yàn)

16、產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行分析討論，優(yōu)化合成條件，并以自制的磁性核殼納米粒子為免疫檢測(cè)的基底,與抗體結(jié)合成固相抗體, 在此基礎(chǔ)上組裝“固相抗體-待測(cè)抗原-標(biāo)記免疫溶膠”三明治復(fù)合體系。</p><p>　　6. 2011年3月4日-2011年5月12日：繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行粒子的大小、形貌、磁性、光學(xué)、免疫檢測(cè)等表征研究；</p><p>　　7. 2011年5月4日- 2011年5月18日：撰寫(xiě)、修改論文

17、并上交論文，準(zhǔn)備答辯。</p><p><b>　　五、主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] Jurgons R, Seliger C, Hilpert A, et al. Drug loaded mag2netic nanoparticles for cancer therapy [ J ]. J Phys:CondensM atter, 2006, 1

18、8 (38) : 2893-9021 </p><p>　　[2] Cunningham C H, Arai T, Yang P C, et al. Positive con2trast magnetic resonance imaging of cells labeled withmagnetic nanoparticles [ J ]. M agn Reson M ed, 2005, 53(5) : 999-

19、1005.</p><p>　　[3]魯新環(huán).磁性納米粒子在分析及催化中的應(yīng)用.石油化工，2007，37：1225-1234.</p><p>　　[4] 黃德歡. 納米技術(shù)與應(yīng)用[M]. 上海：中國(guó)紡織大學(xué)出版社，2001.</p><p>　　[5]葛　明. SERS 標(biāo)記免疫檢測(cè)研究進(jìn)展.光譜學(xué)與光譜分析，2008，1：110-116.</p>

20、<p>　　[6] 韓三陽(yáng). Fe2O3 / Au/ Ag 磁性核殼納米粒子的制備及其SERS 研究.光散射學(xué)報(bào)，2009，21（4）：286-289.</p><p>　　[7] Krotz F, de Wit C, Sohn H Y, et al. Magnetofectiona highly efficient tool for antisense oligonucleotide deliver

21、yin vitro and in vivo[ J ]. Mol Ther, 2003, 7 (5) : 700-710。</p><p>　　[8] Dobson J. Magnetic nanoparticles for drug delivery [ J ].D rug Dev Res, 2006, 67 (1) :50-60.</p><p>　　[9] Gunter L. Magn

22、etic nano2 particles for high density Recording. Phys. World, 1990, 3: 28～ 38.</p><p>　　[10]王鳳平. 磁性納米粒子的研究進(jìn)展.納米科技，2010，7（2）：76-80.</p><p>　　[11]劉吉平，廖莉玲. 無(wú)機(jī)納米材料[M]. 北京：科學(xué)出版社，2003.</p>&l