利用SERS的两种高灵敏度固体基底的制备、表征及免疫检测

摘要

表面增强拉曼散射(SERS)是指位于金属纳米材料表面分子的拉曼散射强度增大的现象。SERS信号非常强，其指纹谱特性是一种优秀的化学、生物分析工具。具有优良SERS活性的基底是产生优秀SERS信号的先决条件。基底的制备对于SERS有着非常重要的影响，随着纳米科技的发展，SERS基底的制备方法与增强特性有着巨大的进展。
　　本文主要研究了两种旨在提高SERS基底检测灵敏度的两种固体基底。一种是利用金纳米星的SERS特性以及三明治免疫检测中免疫探针与SERS活性基底上的金属耦合所产生的磁场增强所产生的SERS增强效应;另一种则是利用超疏水材料的表面特性，实现待测物的自聚集。两种固体基底对于提高免疫检测灵敏度或低浓度检测限有着重要的作用。
　　本文针对SERS检测系统中的基底，进行了优化设计和制备，成功实现了灵敏度的提高。首先，采用种子生长法合成制备了金纳米星颗粒，通过对其表面金星修饰，使其合成出具有较好稳定性的聚集体，并在此基础上制备了具有SERS标记的免疫金纳米星探针。该探针具有SERS特性，并同时具有免疫测试的抗原靶向特性。利用金纳米星颗粒以及静电吸附，制备了具有SERS活性的金纳米星免疫检测基底，同时利用免疫金纳米星探针以及金纳米星免疫基底实现了三明治法免疫检测。当待测抗原浓度发生变化时，引起信号强度的线性变化，从而实现具有很高灵敏度的定量免疫检测。另外，采用stober法制备具有高均一性的二氧化硅溶液，通过提拉法镀膜以及全氟疏水化修饰，合成制备了一种超疏水二氧化硅球阵列基底。利用超疏水阵列的表面特性，实现待测物的自聚集，从而实现对微量待测物的放大与检测。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 表面增强拉曼散射技术

1．1．1 拉曼散射概论

1．1．2 SERS技术及其特点

1．1．3 SERS技术的应用及其研究进展

1．2 表面增强拉曼散射技术在固体基底中的应用

1．2．1 固相SERS检测技术概述

1．2．2 SERS在自组装基底中的应用

1．2．3 SERS在超疏水阵列基底中的应用

1．3 表面增强拉曼散射技术在免疫检测中的应用

1．3．1 免疫检测概述

1．3．2 SERS在标记免疫中的应用

1．4 本论文的研究内容和出发点

第二章 免疫金纳米星探针的制备

2．1 引言

2．2 实验方法

2．2．1 金纳米星颗粒及其聚集体的制备

2．2．2 金纳米星免疫探针的制备和抗体标记

2．3 实验结果与讨论

2．3．1 金纳米星颗粒的表征

2．3．2 金纳米星免疫探针的表征及其特性研究

2．4 本章小结

第三章 金纳米星SERS免疫基底的制备及免疫检测中的应用

3．1 引言

3．2 实验方法

3．2．1 自组装金纳米星基底的制备

3．2．2 SERS活性的免疫标记基底的制备

3．2．3 免疫检测的实验过程

3．3 实验结果与讨论

3．3．1 自组装金纳米星基底的表征

3．3．2 自组装金纳米星基底的层数对SERS信号的影响

3．3．3 利用金纳米星基底的免疫检测

3．3．4 同时使用金纳米星免疫探针与其免疫基底对提高灵敏度的意义

3．4 本章小结

第四章 超疏水二氧化硅球阵列基底的制备

4．1 引言

4．2 实验方法

4．2．1 二氧化硅球阵列的制备

4．2．2 二氧化硅球阵列的金属化修饰

4．2．3 二氧化硅球阵列的疏水化

4．2．4 低浓度检测的实验过程

4．3 实验结果与讨论

4．3．1 超疏水二氧化硅球阵列基底的表征

4．3．2 超疏水阵列的低浓度分子检测

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

研究生期间发表的学术论文