砷化鎵近紅外光致發(fā)光的核酸調(diào)控和生物傳感研究.pdf

1、砷化鎵的高電子遷移率和直接帶隙結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其在近紅外波段有著強烈的光致發(fā)光（photoluminescence，簡稱PL）信號，因此對光電器件來說，砷化鎵是經(jīng)?？紤]的半導(dǎo)體材料之一。砷化鎵的固有發(fā)光對其表面的物理和化學(xué)狀態(tài)非常敏感，這一性質(zhì)提供了其應(yīng)用在新一代生物傳感器開發(fā)和生物芯片上的可能性?；趩魏塑账岫鄳B(tài)的選擇性，利用高效近紅外檢測平臺檢測特定DNA，對生物醫(yī)學(xué)研究有重要意義。本課題采用砷化鎵作為傳感平臺，并利用金納米粒子的對砷化鎵光

2、致發(fā)光的等離子體增強，實現(xiàn)生物標(biāo)志物如DNA和蛋白質(zhì)的高靈敏檢測。
　　本文的主要內(nèi)容和研究結(jié)果如下:
　　(1)實現(xiàn)并優(yōu)化了DNA對砷化鎵的表面修飾，并實現(xiàn)DNA的近紅外光致發(fā)光檢測。首先研究了巰基修飾DNA與砷化鎵的相互作用，并結(jié)合熒光顯微鏡和PL光譜檢測驗證了DNA對砷化鎵的有效表面修飾。并且利用巰基己醇對DNA的取向和覆蓋度的調(diào)控能力。提高了砷化鎵表面修飾DNA的雜交效率。進(jìn)一步設(shè)計和建立了基于砷化鎵的DNA近紅外光

3、致發(fā)光檢測，其檢測限和靈敏度分別達(dá)到0.2nM和294a.u./nM。（對應(yīng)第2章）
　　(2)系統(tǒng)研究了DNA對納米金對砷化鎵光致發(fā)光的調(diào)控作用。通過DNA的修飾和雜交，在砷化鎵表面獲得剛性雙鏈DNA骨架，并以此為支撐吸附金納米粒子。從而通過調(diào)控DNA序列的長度可實現(xiàn)納米金與砷化鎵表面的距離。研究發(fā)現(xiàn)，DNA可改變納米金對砷化鎵光致發(fā)光的表面等離子增強作用，并且在一定范圍內(nèi)具有DNA長度依賴性，即DNA越短，光致發(fā)光增強效果越明