银金核壳纳米粒子的制备、表征及在生物分析中的应用

摘要

随着纳米科学技术的进一步深入发展，对纳米材料的制备、性质、应用都提出了更高的要求。核一壳型纳米粒子作为一种有序的复合结构，带来了许多单一纳米材料无法得到的性能，具有许多新用途。随着构成核芯和壳层纳米材料的品种和类型的不同，得到的目标性质也不同，应用领域也不同。
　　 本项研究建立了一种合成纳米银及Ag/Au核壳纳米水溶胶的新方法。首次采用没食子酸为还原剂，以加入微量氯金酸生成的纳米金为催化剂，简便、快速地合成了性质稳定、单分散性好、平均粒径约为18 nm的亮黄色纳米银，并以这些纳米银为晶种，再加入没食子酸和氯金酸，制备了一系列不同银金摩尔比的Ag/Au核壳纳米粒子。并分别讨论了制备过程中的主要影响因素，确定了用没食子酸制备纳米银水溶胶的最优条件。
　　 用本方法制备的Ag/Au核壳纳米粒子作探针，通过共振光散射法定量检测人血清白蛋白(HSA)。Ag/Au核壳纳米粒子与人血清白蛋白通过静电吸引作用结合，形成超分子，使共振光散射强度急剧增强。在适当的浓度范围内，散射强度与人血清白蛋白的浓度成正比，测得了一元线性方程，线性范围为0.01～0.35 mg/L。将该方法与考马斯亮蓝G-250法进行对比，测定人血清中的总蛋白含量。
　　 用本方法制备的Ag/Au核壳纳米粒子与由巯基修饰的单链DNA通过Au-S共价键偶联，制备了由DNA单链修饰的Ag/Au核壳纳米粒子探针。将两种完全互补序列的DNA修饰的Ag/Au核壳纳米粒子探针杂交，使纳米粒子发生了凝聚，通过比色分析，检测DNA的序列。
　　 人免疫球蛋白(人IgG)通过表面张力吸附于Ag/Au核壳纳米粒子表面，形成Ag/Au核壳纳米粒子-人IgG探针，用免疫分析法定性检测山羊抗人IgG。当血清中含有山羊抗人IgG时，由于抗原抗体的特异反应，形成了由Ag/Au核壳纳米粒子携带的抗原抗体复合物，使探针的最大吸收波长发生红移，从而实现抗原或抗体的快速定性检测。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

1.1 金属复合纳米粒子概述

1.1.1 金属复合纳米粒子

1.1.2 核-壳型金属复合纳米粒子

1.1.3 核-壳型金属复合纳米粒子的制备方法

1.1.4 合金型复合纳米粒子及其制备方法概述

1.2 金银复合纳米粒子的研究进展

1.3 共振光散射法及其主要的分析应用

1.3.1 共振光散射

1.3.2 共振光散射技术在测定生物大分子方面的应用

1.4 共振光散射技术的发展前景

1.4.1 利用纳米微粒的共振散射效应来提高测定的灵敏度

1.4.2 利用纳米微粒的共振散射效应来提高方法的选择性

1.4.3 共振散射技术与其它分析、分离技术联用

1.5 定量测定蛋白质的主要分析方法

1.5.1 分光光度法

1.5.2 荧光光度法

1.6 金属纳米粒子在核酸检测中的应用

1.6.1 金属纳米粒子与核酸的偶联

1.6.2 金属纳米粒子分析检测核酸

1.7 金属纳米粒子在免疫分析中的应用

1.8 本论文的研究目的及意义

第二章 银金核壳纳米粒子的制备及表征

2.1 试剂

2.2 仪器

2.3 实验部分

2.3.2 Ag/Au核壳复合纳米粒子的制备

2.3.3 Ag及Ag/Au核壳复合纳米粒子的表征

2.4 结果与讨论

2.4.1 没食子酸与硝酸银反应制备纳米银的机理探讨

2.4.2 纳米银粒子的形貌表征

2.4.3 反应条件对纳米银吸收光谱的影响

2.4.4 Ag/Au核壳纳米粒子的表征

2.5 小结

第三章 银金核壳纳米粒子共振光散射法定量测定人血清白蛋白

3.1 主要试剂

3.2 仪器

3.3 实验原理

3.4 实验部分

3.4.1 银金核壳纳米的制备

3.4.2 共振光散射法测定HSA

3.5 结果与讨论

3.5.1 Ag/Au核壳纳米粒子与HSA的共振光散射光谱

3.5.2 体系pH的影响

3.5.3 反应时间的影响

3.5.4 离子强度的影响

3.5.5 共存物质的干扰

3.5.6 不同蛋白质的响应差异

3.5.7 标准曲线

3.5.8 人血清中总蛋白含量的检测

3.6 小结

第四章 DNA在银金核壳纳米粒子上的组装及杂交检测

4.1 试剂

4.2 仪器

4.3 实验原理

4.4 实验部分

4.4.1 银金核壳纳米粒子的制备

4.4.2 巯基修饰的DNA银金核壳纳米粒子探针的组装与纯化

4.5 结果与讨论

4.6 小结

第五章 银金核壳纳米粒子在免疫分析中的应用

5.1 试剂

5.2 仪器

5.3 实验原理

5.4 实验部分

5.4.1 银金核壳纳米粒子的制备

5.4.2 调节Ag/Au核壳纳米溶胶pH

5.4.3 牛血清白蛋白最适量的选择

5.4.4 最适标记抗原-人IgG用量的选择

5.4.5 Ag/Au核壳纳米粒子-人IgG探针的制备

5.4.6 血清中山羊抗人IgG的测定

5.5 结果与讨论

5.5.1 不同pH值下最小稳定牛血清白蛋白量的确定

5.5.2 最小稳定人IgG用量的测定

5.5.3 免疫反应的特异性验证

5.5.4 血清中山羊抗人IgG的测定

5.6 小结

第六章 结 论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文