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(huì)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(shí)，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(xiàng)急需及有價(jià)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(shí)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(hào)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(shí)存在的情況下，銀納米粒子聚集現(xiàn)象會(huì)變少，表面等離子體共振吸收信號(hào)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(hào)的改變，結(jié)果證明本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)對檢測銅離子和鹽酸利多卡因是一個(gè)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(shí)，其熒光會(huì)得到增強(qiáng)。然而，熒光素過度接近金屬納米粒子時(shí)會(huì)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(shí)驗(yàn)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(gè)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(shí)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(gè)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(xiàng)有價(jià)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(bào)道的