功能化纳米金的制备及在生物样品检测中的应用

摘要

纳米技术作为20世纪80年代末诞生的新技术，被公认是目前科学研究和应用的前沿和热点领域。金纳米粒子(NPs)由于其独特的物理和化学性质给化学、材料科学、生命科学、电子及光学等领域的发展提了手段和机遇。本论文采用不同的方法制备、表征可用于生化分析的几种功能化金纳米粒子，通过光致变色、电化学等方法实现了凝血酶、多巴胺的高灵敏度检测，操作简单、省时、成本较低。具体工作如下:
　　首先我们分别采用水热法、配体交换法以及相转移法制备并表征了能溶解在不同相态的金纳米粒子，并通过金-硫键将巯基二茂铁修饰金纳米粒子的表面进行，制备二茂铁功能化的金纳米粒子，并对二茂铁功能化的金纳米粒子的电化学性能进行研究。
　　其次我们首先制备了N-羟乙基-3，3-二甲基-6-硝基吲哚啉螺吡喃(1-(2-Hydroxyethyl)-3，3-Dimethylindolino-6-Nitrobenzopyrylospiran）和聚甲基丙烯酸核壳结构纳米颗粒，然后构建了一种基于金纳米粒子(AuNPs)和核壳结构光致变色纳米颗粒标记的灵敏度较高的光致变色DNA生物传感器。通过光致变色化合物纳米粒子的溶液在紫外光照射或酸化的条件下颜色的变化，间接实现对凝血酶的定量检测。该方法对凝血酶检测的线性范围为1～2个数量级，检测限为6.52×10-12mol/L(3σ)。该法具有方便、快捷和灵敏度高的优点，在实现蛋白酶的快速，灵敏检测方面有着巨大的发展潜力。
　　第三我们利用二茂铁功能化的金纳米粒子(Fc(CH2)6S/AuNPs)，采用滴涂法将制备的二茂铁功能化的金纳米粒子固定于玻碳电极表面，制备二茂铁功能化的金纳米粒子修饰电极，利用二茂铁对多巴胺有显著的催化作用，且金纳米粒子能够进一步促进电子的传递，成功的实现了对多巴胺的超灵敏特异性检测，检测限为5.7×10-10mol/L(3σ)。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 纳米材料

1．1．1 纳米粒子的定义和特性

1．1．2 纳米材料的定义和分类

1．1．3 纳米材料的结构

1．1．4 纳米材料的特性

1．1．5 纳米粒子的发展及国内外的研究现状

1．2 纳米材料的制备

1．2．1 纳米材料的制备方法

1．2．2 金纳米粒子的制备

1．3 纳米材料的应用

1．3．1 纳米材料在生物分析化学领域中的应用

1．3．2 纳米催化材料的应用

1．3．3 纳米技术在微电子学领域的应用

1．3．4 其他领域的应用及发展

1．4 课题意义及主要内容

1．4．1 课题的研究意义

1．4．2 本课题研究的主要内容

第二章 多种功能性金纳米粒子的制备及表征

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验仪器与试剂

2．2．2 实验方法

2．3 小结

第三章 基于纳米金载体的凝血酶比色法检测

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验仪器与试剂

3．2．2 实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 光致变色生物传感器的组装

3．3．2 光致变色纳米粒子的制备及形貌表征

3．3．3 光致变色纳米粒子的变色性能研究

3．3．4 Au-DNA-化合物1传感器的构建过程

3．3．5 金胶试纸与纳米金胶的结合性能研究

3．3．6 DNA传感器对温度的研究

3．3．7 DNA传感器的灵敏度研究

3．3．8 DNA传感器特异性的研究

3．3．9 DNA传感器稳定性的研究

3．4 小结

第四章 二茂铁-金纳米粒子修饰电极对多巴胺的电化学特异性检测

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验仪器与试剂

4．2．2 实验方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 修饰电极对多巴胺的催化性能研究

4．3．2 修饰电极的电化学性能研究

4．3．3 修饰电极对多巴胺检测的特异性研究

4．3．4 修饰电极对多巴胺的检测

4．4 小结

结论

参考文献

致谢

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