玻璃毛细管尖端自组装纳米多孔结构的特性及其在单细胞分析中的应用

作     者：陈铭 

作者单位：南京大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王康;夏兴华

授予年度：2016年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 071009[理学-细胞生物学] 09[农学] 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）] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 0702[理学-物理学] 

主      题：玻璃毛细管 自组装 金纳米粒子 原位 电化学 表面增强拉曼散射 PEDOT 抗坏血酸 单细胞 

摘      要：细胞是生命体结构和生命活动的基本单元。要了解生命体和生命活动的基本规律,必须以细胞为研究基础。在对细胞内各组分的分析研究中,由于进行单细胞分析的难度比较大,往往采取对细胞群体的分析手段来获得细胞中的化学信息,但是这样会带来很多局限性和弊端。例如,生物组织具有不均匀性,单个细胞间更是具有较大的差异。通过对细胞群体进行分析所得到的统计结果掩盖了单细胞间的差异,使进一步的医学、生物学及生物物理、生物化学等其它学科研究受到限制。若能开展对于单个细胞的研究,则能够更准确更全面地掌握细胞信息,突破以往群体分析中平均结果掩盖个体细胞信息的局限。同时,单细胞分析的引入对于疾病的预防和早期诊断也具有重要的意义。要获取细胞微区内的化学信息,需要具有微纳尺度的探针,能够将这些化学信息从细胞微区内采集、放大并转换为可读取的光、电信号。本论文在纳米玻璃毛细管尖端制备了多孔金纳米粒子自组装体,并利用电化学方法在其表面聚合导电高分子材料,研究了其拉曼光谱特性,进而将其应用于植物细胞分析中,探索了导电高分子材料修饰的自组装多孔结构应用于单细胞分析中的规律。本论文共分为四章,包含内容如下:第一章,综述了单细胞分析的研究意义及发展现状,重点阐述了拉曼光谱在细胞分析方面的的应用进展。同时介绍了高分子导电聚合物在电化学以及电化学拉曼研究方面的应用。第二章,描述了利用双巯基化合物将金纳米粒子在纳米尺寸玻璃毛细管尖端进行自组装的方法,并提出将3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)电化学修饰在自组装金球上的方法。第三章,描述了在纳米毛细管尖端自组装金球表面修饰PEDOT以形成微探针的电化学过程和微探针的拉曼光谱特性,并利用该探针在单细胞内实现了对特定分子含量的检测。第四章,利用单颗粒的局域表面等离子体共振(LSPR)效应开展了细胞凋亡过程的初步研究。