基于納米金的SERS及比色檢測的細(xì)菌生物分析.pdf

1、表面增強(qiáng)拉曼散射（Surface-enhanced Raman Scattering）是以拉曼散射為基礎(chǔ)建立起來的新型的光譜分析方法，由于其譜帶窄，靈敏度高，抗光漂白，抗水、玻璃等的干擾等的優(yōu)點(diǎn)，SERS在材料科學(xué)，表面科學(xué)，分析化學(xué)，生物學(xué)，醫(yī)學(xué)等研究中應(yīng)用廣泛。本文圍繞細(xì)菌檢測展開研究，利用SERS技術(shù)和比色檢測技術(shù)，發(fā)展了一系列靈敏度高、操作簡便、反應(yīng)快速的生物傳感器。本文主要的研究內(nèi)容如下：
　?。?）基于納米分子結(jié)的表面

2、增強(qiáng)拉曼光譜用于DNA的分析檢測【第二章】
　　本章依據(jù)電磁場機(jī)理中的距離效應(yīng)，即電場的強(qiáng)度隨著距離的增加而急劇降低，表現(xiàn)在拉曼染料離納米活性基底越近，其拉曼信號越強(qiáng)，發(fā)展了一種基于樹枝狀納米分子結(jié)信號放大技術(shù)的SERS傳感器用于靈敏檢測DNA。本文利用磁珠分選富集和完全互補(bǔ)的兩條DNA鏈之間的雜交作用力，驗(yàn)證了通過層層自組裝形成納米分子結(jié)實(shí)現(xiàn)拉曼信號放大的可行性，使檢測到的SERS信號顯著增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了DNA的靈敏檢測。
　

3、?。?）基于磁場誘導(dǎo)納米金聚集的SERS傳感器用于細(xì)菌DNA的檢測【第三章】
　　本章是在上一章的基礎(chǔ)上，為克服上一章中所用到的雙修飾 DNA鏈價(jià)格昂貴和層層組裝困難的缺點(diǎn)，對其實(shí)驗(yàn)原理作了改進(jìn)，本章將拉曼染料5,5’-二巰基-雙(2-硝基苯甲酸)（DTNB）直接修飾在活性基底上，以細(xì)菌 DNA為模型體系探索了該方法的可行性。利用磁球的聚集作用誘使顆粒間距離縮短，產(chǎn)生了等離子體共振耦合效應(yīng)，從而使得檢測的SERS信號顯著增強(qiáng)。結(jié)果

4、表明：在優(yōu)化條件下，在濃度為5pM到5nM這一范圍內(nèi)拉曼強(qiáng)度與細(xì)菌DNA濃度的對數(shù)呈現(xiàn)較好的線性關(guān)系，并具有高選擇性。該方法設(shè)計(jì)簡單，花費(fèi)低廉，能用于細(xì)菌DNA靈敏且有選擇性的檢測。
　　（3）基于納米金的比色和SERS雙功能探針用于檢測以大腸桿菌為模型的革蘭氏陰性菌【第四章】
　　本章建立了一種新型的以對氨基苯硫酚（PATP）標(biāo)記的金納米顆粒為比色和SERS的雙功能傳感器用于以大腸桿菌 DH5α模型的革蘭氏陰性細(xì)菌的檢測。

5、通過金-巰鍵，PATP分子易修飾在金顆粒的表面，帶正電荷的PATP-AuNPs能夠通過靜電吸附的作用與表面帶負(fù)電荷的細(xì)菌結(jié)合。因?yàn)榧?xì)菌的體積大約比顆粒大三個(gè)數(shù)量級，由于靜電吸附的作用，成千上萬的顆粒將會吸附在細(xì)菌的表面，導(dǎo)致了顆粒團(tuán)聚，引起顏色從酒紅色變?yōu)樗{(lán)色。同時(shí)，P AT P也是一種拉曼活性染料，顆粒團(tuán)聚所引起的等離子體共振耦合效應(yīng)，使得其 SERS信號顯著增強(qiáng)。在比色檢測時(shí)，偏最小二乘法首次被提出來處理吸光度與細(xì)菌溶液濃度的線性關(guān)