银金核壳纳米粒子的制备、表征及在生物分析中的应用

论文摘要

随着纳米科学技术的进一步深入发展,对纳米材料的制备、性质、应用都提出了更高的要求。核-壳型纳米粒子作为一种有序的复合结构,带来了许多单一纳米材料无法得到的性能,具有许多新用途。随着构成核芯和壳层纳米材料的品种和类型的不同,得到的目标性质也不同,应用领域也不同。本项研究建立了一种合成纳米银及Ag/Au核壳纳米水溶胶的新方法。首次采用没食子酸为还原剂,以加入微量氯金酸生成的纳米金为催化剂,简便、快速地合成了性质稳定、单分散性好、平均粒径约为18 nm的亮黄色纳米银,并以这些纳米银为晶种,再加入没食子酸和氯金酸,制备了一系列不同银金摩尔比的Ag/Au核壳纳米粒子。并分别讨论了制备过程中的主要影响因素,确定了用没食子酸制备纳米银水溶胶的最优条件。用本方法制备的Ag/Au核壳纳米粒子作探针,通过共振光散射法定量检测人血清白蛋白（HSA）。Ag/Au核壳纳米粒子与人血清白蛋白通过静电吸引作用结合,形成超分子,使共振光散射强度急剧增强。在适当的浓度范围内,散射强度与人血清白蛋白的浓度成正比,测得了一元线性方程,线性范围为0.01-0.35 mg/L。将该方法与考马斯亮蓝G-250法进行对比,测定人血清中的总蛋白含量。用本方法制备的Ag/Au核壳纳米粒子与由巯基修饰的单链DNA通过Au-S共价键偶联,制备了由DNA单链修饰的Ag/Au核壳纳米粒子探针。将两种完全互补序列的DNA修饰的Ag/Au核壳纳米粒子探针杂交,使纳米粒子发生了凝聚,通过比色分析,检测DNA的序列。人免疫球蛋白（人IgG）通过表面张力吸附于Ag/Au核壳纳米粒子表面,形成Ag/Au核壳纳米粒子-人IgG探针,用免疫分析法定性检测山羊抗人IgG。当血清中含有山羊抗人IgG时,由于抗原抗体的特异反应,形成了由Ag/Au核壳纳米粒子携带的抗原抗体复合物,使探针的最大吸收波长发生红移,从而实现抗原或抗体的快速定性检测。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 金属复合纳米粒子概述
• 1.1.1 金属复合纳米粒子
• 1.1.2 核-壳型金属复合纳米粒子
• 1.1.3 核-壳型金属复合纳米粒子的制备方法
• 1.1.4 合金型复合纳米粒子及其制备方法概述
• 1.2 金银复合纳米粒子的研究进展
• 1.3 共振光散射法及其主要的分析应用
• 1.3.1 共振光散射
• 1.3.2 共振光散射技术在测定生物大分子方面的应用
• 1.4 共振光散射技术的发展前景
• 1.4.1 利用纳米微粒的共振散射效应来提高测定的灵敏度
• 1.4.2 利用纳米微粒的共振散射效应来提高方法的选择性
• 1.4.3 共振散射技术与其它分析、分离技术联用
• 1.5 定量测定蛋白质的主要分析方法
• 1.5.1 分光光度法
• 1.5.2 荧光光度法
• 1.6 金属纳米粒子在核酸检测中的应用
• 1.6.1 金属纳米粒子与核酸的偶联
• 1.6.2 金属纳米粒子分析检测核酸
• 1.7 金属纳米粒子在免疫分析中的应用
• 1.8 本论文的研究目的及意义
• 第二章 银金核壳纳米粒子的制备及表征
• 2.1 试剂
• 2.2 仪器
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 纳米Ag的制备
• 2.3.2 Ag/Au核壳复合纳米粒子的制备
• 2.3.3 Ag及Ag/Au核壳复合纳米粒子的表征
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 没食子酸与硝酸银反应制备纳米银的机理探讨
• 2.4.2 纳米银粒子的形貌表征
• 2.4.3 反应条件对纳米银吸收光谱的影响
• 2.4.4 Ag/Au核壳纳米粒子的表征
• 2.5 小结
• 第三章 银金核壳纳米粒子共振光散射法定量测定人血清白蛋白
• 3.1 主要试剂
• 3.2 仪器
• 3.3 实验原理
• 3.4 实验部分
• 3.4.1 银金核壳纳米的制备
• 3.4.2 共振光散射法测定HSA
• 3.5 结果与讨论
• 3.5.1 Ag/Au核壳纳米粒子与HSA的共振光散射光谱
• 3.5.2 体系pH的影响
• 3.5.3 反应时间的影响
• 3.5.4 离子强度的影响
• 3.5.5 共存物质的干扰
• 3.5.6 不同蛋白质的响应差异
• 3.5.7 标准曲线
• 3.5.8 人血清中总蛋白含量的检测
• 3.6 小结
• 第四章 DNA在银金核壳纳米粒子上的组装及杂交检测
• 4.1 试剂
• 4.2 仪器
• 4.3 实验原理
• 4.4 实验部分
• 4.4.1 银金核壳纳米粒子的制备
• 4.4.2 巯基修饰的DNA银金核壳纳米粒子探针的组装与纯化
• 4.5 结果与讨论
• 4.6 小结
• 第五章 银金核壳纳米粒子在免疫分析中的应用
• 5.1 试剂
• 5.2 仪器
• 5.3 实验原理
• 5.4 实验部分
• 5.4.1 银金核壳纳米粒子的制备
• 5.4.2 调节Ag/Au核壳纳米溶胶pH
• 5.4.3 牛血清白蛋白最适量的选择
• 5.4.4 最适标记抗原-人IgG用量的选择
• 5.4.5 Ag/Au核壳纳米粒子-人IgG探针的制备
• 5.4.6 血清中山羊抗人IgG的测定
• 5.5 结果与讨论
• 5.5.1 不同pH值下最小稳定牛血清白蛋白量的确定
• 5.5.2 最小稳定人IgG用量的测定
• 5.5.3 免疫反应的特异性验证
• 5.5.4 血清中山羊抗人IgG的测定
• 5.6 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文