新型金纳米棒非聚集比色传感器的开发及其生物分析应用

摘要

各向异性的金纳米棒(Gold nanorods，AuNRs)在可见光区具有纵向等离子体共振(Longitudinal surface plasmon resonance，LSPR)和横向表面等离子体共振(Transversesurface plasmon resonance，TSPR)吸收峰。本文首先用晶种生长法合成AuNRs，然后基于AuNRs的LSPR吸收峰位移与其纵横比变化的相关性，开发了AuNRs非聚集比色传感器，并展开其分析应用与机理研究。
　　 利用维生素C(Vitamin C，Vc)、多巴胺(Dopamine，DA)分别还原Hg2+、Ag+为Hg0和Ag0，依次在AuNRs纵向两端形成金汞齐和在AuNRs表面形成金核银壳状纳米棒(Au core-Ag shell nanorods，Au@Ag NRs)，导致AuNRs的纵横比降低，LSPR吸收峰蓝移，同时体系颜色发生显著变化，据此设计了Vc-AuNRs和DA-AuNRs非聚集比色传感器。这两种传感器用于实际样品中Vc、DA含量的测定，与聚集传感器、荧光法的测定结果相吻合，展示了高的准确度。此外，用透射电子显微镜(Transmissionelectron microscope，TEM)表征AuNRs、金汞齐以及Au@Ag NRs的结构，探讨了Vc-AuNRs和DA-AuNRs非聚集比色传感机理。
　　 利用H2O2沿AuNRs纵轴方向的氧化反应，基于Fe3+对这一氧化反应的催化效应导致AuNRs的纵横比减小、LSPR吸收峰蓝移及溶液颜色变化的现象，开发了催化氧化AuNRs非聚集比色传感器。该传感器用于水样中Fe3+含量的测定，结果与等离子体质谱(Inductively coupled plasma-mass spectroscopy，ICP-MS)法相吻合。同时，探讨了催化氧化AuNRs非聚集比色传感测定Fe3+的机理。