金納米殼的生物催化生長及其在生物傳感中的應用研究.pdf

1、納米材料在基礎和應用研究領域引起了科研人員的極大興趣。將納米材料應用于生物傳感領域,不僅體現(xiàn)了納米材料在性能上的優(yōu)勢,更為生物傳感器的研制向著分析快速、攜帶簡便和價格低廉等方面發(fā)展開辟了廣闊前景。本論文的工作主要集中在構(gòu)建基于Au/SiO2草莓狀復合顆粒的新型生物傳感器及其應用研究。利用Au/SiO2草莓狀復合顆粒生長形成金納米殼Au@SiO2過程中等離激元共振(LSPR)吸收峰的遷移,實現(xiàn)了對過氧化氫、葡萄糖、兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)等物質(zhì)

2、的檢測。 本論文具體開展了如下工作： 1.利用自組裝技術,制備出Au/SiO2草莓狀復合顆粒和Au/PNIPAM草莓狀復合顆粒。草莓狀復合顆粒是由電介質(zhì)內(nèi)核(如SiO2球、PNIPAM凝膠微球)和吸附于表面的金納米顆粒構(gòu)建而成的形貌酷似草莓的納米級復合物。兩種草莓狀復合顆粒均通過紫外一可見分光光度計(UV-vis)和透射電子顯微鏡(TEM)表征。通過紫外-可見吸收光譜研究了草莓狀復合顆粒的光學吸收行為,它在一定程度上保留

3、了金納米顆粒的光學性質(zhì)。用透射電子顯微鏡觀察了草莓狀復合顆粒的形貌。還對Au/PNIPAM草莓狀復合顆粒的溫度敏感特性進行了研究。 2.構(gòu)建了基于Au/SiO2草莓狀復合顆粒的過氧化氫(H2O2)傳感器和葡萄糖傳感器,探討了Au/SiO2草莓狀復合顆粒在生物分析中檢測H2O2及產(chǎn)H2O2物質(zhì)的應用。在這個過氧化氫/葡萄糖生物傳感器中,Au/SiO2草莓狀復合顆粒是實現(xiàn)化學信號與光學信號轉(zhuǎn)換的核心元件。在過氧化氫或葡萄糖/葡萄糖氧

4、化酶體系中,H2O2的還原作用將氯金酸離子還原生成單質(zhì)金,以Au/SiO2表面的金顆粒為晶核沉積長大,逐漸地形成完整的金納米殼。因而,不同的Au/SiO2生長狀態(tài)對應不同濃度的H2O2。每個生長階段的Au/SiO2有相對應的紫外-可見吸收光譜。實驗得出H2O2濃度與吸收峰強度關系圖,成線性關系。 3.構(gòu)建了基于Au/SiO2草莓狀復合顆粒的兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)傳感器,本傳感器的構(gòu)建機理同上,但由于被檢測物質(zhì)產(chǎn)物的特定吸收峰干擾,對