3-氨基酚甲醛树脂微球的制备和表面修饰及其在癌胚抗原检测中的应用

摘要

酚醛树脂(Phenolic resin，PR)材料因为其优异的生物相容性和低毒性被广泛应用于细胞运载、细胞靶向和细胞成像等生物医学领域。单分散的球形PR材料由于其简便的制备方法，多样的成分选择和灵活的粒径调控使其成为构筑很多复杂结构的基础。本论文主要研究3-氨基酚甲醛树脂（3-Aminophenol formaldehyde resin，3-AFR）微球的可控制备，基于3-AFR微球的表面增强拉曼（Surface-enhanced Raman scattering，SERS）活性基底构筑及其用于生物标志物癌胚抗原（Carcinoembryonic antigen，CEA）的检测应用。
　　本论文具体开展了如下工作:
　　1.首先通过溶胶-凝胶(Sol-gel)方法制备出粒径均一、形貌规则的3-AFR微球。以乙醇和水混合物为反应溶剂，反应原料3-氨基酚和甲醛在氨水的催化作用下发生缩聚反应和进一步聚合反应，形成粒径较大，硬度较高的树脂微球。对影响树脂微球形成的因素做了实验探究，包括反应催化剂氨水的量、反应前驱物3-氨基酚和甲醛的量以及反应体系溶剂乙醇和水的比例。在此基础上解释了3-AFR微球的制备原理。此外还对制备的树脂微球的表面活性基团进行了表征。
　　2.其次采用简单的水热反应法，在3-AFR微球的表面原位还原并吸附上银纳米粒子(AgNPs)。3-AFR微球表面丰富的还原性基团能够将溶液中的银离子（Ag+）还原成银单质(Ag0)。还原出的银单质形成反应核，不断介导还原出来银单质吸附在核的表面，最终在3-AFR微球表面形成一层致密的银纳米层。我们将制备出的AgNPs/3-AFR微球复合物用做SERS基底，分别检测了巯基苯甲酸(4-MBA)、罗丹明6G(R6G)和尼罗蓝A(NBA)的拉曼信号，并对微球复合物SERS基底的增强特性做了评估。
　　3.最后将构筑的AgNPs/3-AFR微球复合物SERS基底用于生物标志物CEA的识别和定量检测。CEA的标记抗体和捕获抗体分别连接到吸附有NBA的AgNPs/3-AFR微球和磁性纳米球表面，在与CEA特异性识别和偶联之后形成双层夹心免疫复合物。在外加磁场作用下复合物富集，通过收集免疫复合物的NBA拉曼信号，实现对CEA的检测与定量分析。实验结果显示:NBA的拉曼信号强度与CEA浓度之间呈现良好线性关系，检测限达到1.2pg/mL。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景

1．2 酚醛树脂微球的制备及修饰

1．2．1 酚醛树脂制备原理

1．2．2 酚醛树脂球的制备

1．3 酚醛树脂球的应用

1．3．1 基于树脂球复合结构

1．3．2 荧光特性应用

1．4 表面增强拉曼用于生物检测

1．5 本论文的研究目的和主要研究内容

参考文献

第二章 3-氨基酚甲醛树脂微球的可控制备

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂和材料

2．2．2 仪器和设备

2．2．3 3-AFR微球的可控制备

2．2．4 制备条件的优化

2．2．5 表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 3-AFR微球制备及表征

2．3．2 实验参数对3-AFR微球粒径的影响

2．3．3 3-AFR微球制各原理

2．4 本章小结

参考文献

第三章 AgNPs／3-AFR微球复合物制备及SERS检测

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂和材料

3．2．2 仪器和设备

3．2．3 AgNPs／3-AFR微球微球制备

3．2．4 AgNPs／3-AFR微球微球作为SERS基底

3．2．5 表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 AgNPs／3-AFR微球复合物的制备

3．3．2 AgNPs／3-AFR微球的红外光谱表征

3．3．3 不同AgNO3的量对AgNPs／3-AFR微球复合物的影响

3．3．4 AgNPs／3-AFR微球复合物作为SERS基底对不同信号分子的拉曼检测

3．4 本章小结

参考文献

第四章 AgNPs／3-AFR微球复合物用于CEA检测

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 试剂和材料

4．2．2 仪器和设备

4．2．3 CEA探针的构建

4．2．4 表征

4．3 结果与讨论

4．3．1 捕获探针的制备修饰与表征

4．3．2 标记探针的修饰与表征

4．3．3 CEA检测结果与分析

4．4 本章小结

参考文献

第五章 总结与展望

本文总结

后续工作与展望

硕士期间研究成果

致谢