基于金銀納米材料的生物傳感新方法的研究.pdf

1、發(fā)展高靈敏、成本低的小型化傳感器需要先進的科學技術，高效率的傳感器依賴于新型材料的發(fā)展。納米材料具有獨特的物理化學性質，可以提高化學、生物傳感器的信噪比。將納米材料應用于生物學和醫(yī)學，不僅能夠擴大生物分析的檢測范圍，而且還能拓展納米材料的應用范圍。納米粒子是目前研究最熱的納米材料之一，之所以能夠引起廣泛的關注，是因為它的尺寸在納米范圍內，并且具有量子效應，小尺寸效應以及表面效應等特性，呈現(xiàn)出獨特的光學、電學性質。近年來，熒光硅納米顆粒成

2、為一個最有吸引力的熒光探針，并且在生物和醫(yī)學得到廣泛關注。在其表面進行物理、化學修飾，可以提高它的生物相容性以及拓展它的應用范圍。熒光硅納米顆粒水溶性好，表面很容易被修飾，并且具有很好的化學穩(wěn)定性。貴金屬納米材料有著良好的導電性能，光學性質等，在此我們主要對于貴金屬納米材料中的金、銀納米材料進行研究。
　　 本研究論文主要利用內包裹有染料的二氧化硅熒光納米顆粒、金納米顆粒以及金銀納米簇作為傳感平臺，構建新型的光學生物傳感器;依據

3、不同的傳導機理，能夠實現(xiàn)對導致多種疾病的高活性氧物質、環(huán)境污染物有機磷、鋯離子的檢測。
　　 (1)第二章，基于高活性氧物質能夠猝滅以谷胱甘肽為模板合成的發(fā)光金納米簇的熒光的原理，設計了一個比例型傳感器來對高活性氧(次氯酸根、羥基自由基、過亞硝酸根)進行靈敏的檢測。首先將CF染料包裹在二氧化硅納米顆粒內，然后在包裹有CF染料的二氧化硅納米顆粒表面修飾上鏈霉親和素，以谷胱甘肽為模板合成的金納米簇表面有羧基，在其表面通過交聯(lián)修飾上生

4、物素化的穿膜肽(NH2-RRRRRRRRK-biotin)。通過生物素和鏈霉親和素的特異性作用，將金納米簇和二氧化硅熒光納米顆粒結合在一起，利用金納米簇的熒光能被高活性氧猝滅，而高活性氧對二氧化硅熒光納米顆粒的熒光沒有影響，基于此我們設計的比例型探針實現(xiàn)了對高活性氧的靈敏性檢測。與其它方法相比，該方法簡單，容易操作，不需要大型儀器，并且對高活性氧檢測靈敏，具有很高的選擇性。為檢測高活性氧提供了一種簡單、快速、靈敏的方法。
　　

5、(2)第三章，擬利用有機磷能夠抑制乙酰膽堿酯酶活性的原理來實現(xiàn)對有機磷的靈敏性檢測。熒光探針是以DNA為模板合成的銀納米簇。在本章中，選擇有機磷其中的一種對氧磷作為乙酰膽堿酯酶的抑制劑。在此檢測體系中，為了提高靈敏性，對乙酰膽堿的濃度進行了優(yōu)化，因為乙酰膽堿會和有機磷與乙酰膽堿酯酶的作用發(fā)生競爭。乙酰膽堿在乙酰膽堿酯酶和膽堿氧化酶的催化作用下，經過一系列的級聯(lián)反應，生成雙氧水;生成的雙氧水能夠猝滅銀納米簇的熒光，在有對氧磷存在條件下，對

6、氧磷就會抑制乙酰膽堿酯酶對乙酰膽堿的催化水解作用，從而雙氧水的產生途徑被中斷，銀納米簇的熒光不被猝滅，基于此實現(xiàn)了對對氧磷的靈敏性檢測，檢測下限為10.3 ng/mL。
　　 (3)第四章，基于鋯離子能和磷酸根離子形成PO32--Zr4+-PO32-特異性結構的原理，提出了一個比色檢測鋯離子的傳感器。我們設計了兩條肽鏈，一條磷酸化的肽鏈，一條控制肽，將它們修飾在金顆粒表面。在沒有鋯離子存在條件下，表面修飾多肽的金顆粒具有很好的分