基于金纳米棒局域表面等离子体共振构建生物传感器的研究

作     者：黄劭文 

作者单位：湖南科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄昊文

授予年度：2011年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0702[理学-物理学] 

主      题：金纳米棒 表面等离子体共振 生物修饰 荧光共振能量转移 

摘      要：金纳米颗粒的尺寸、形状以及金纳米粒子复合物对其局域表面等离子体共振(LSPR)性质密切相关;更重要的是,纳米金粒子具有较好的生物兼容性。本论文首先通过改变金纳米粒子的尺寸来调控LSPR性质,然后基于金纳米棒的独特LSPR性质进行了生物传感研究及应用,主要研究工作如下: (1)采用种子生长法制备金纳米棒,然后通过与HNO3作用来调节金纳米粒子的尺寸及其形貌,从而调节金纳米粒子的表面等离子体共振光谱。 (2)对金纳米棒表面用羊IgG进行生物修饰以后,用Na2S2O3溶液处理,形成核壳结构,然后用于检测兔抗羊IgG,在可见-近红外区监测各反应阶段的表面等离子体共振信号变化情况。该方法构建的生物传感器与没有形成核壳结构的传感器相比,灵敏度获得较大提高。同时,我们还采用该方法进行了日本血吸虫病的检测。 (3)构建了检测血吸虫病和结核病等生物传感新方法。通过检测43个日本血吸虫病患者血清,结果表明检测为阳性;作为对比实验,39个正常人血清呈阴性。同样,用该方法检测结核病血清,对52个实际血清样品进行了检测,统计结果表明,实际检出率约为80%左右。 (4)研究了核壳型金纳米粒子与罗丹明B之间的荧光共振能量转移。将金纳米棒通过加热的方式得到球形金纳米粒子,考察了金纳米粒子对罗丹明B荧光的影响,然后通过用Na2S2O3溶液处理该体系后,生成核壳型金纳米粒子,用紫外可见分光光度计与荧光光度计检测,可观察到随表面等离子体共振波长增大,即壳的厚度增加,罗丹明B的荧光强度也随之增强。