金納米棒的可控自組裝及其生物檢測應(yīng)用研究.pdf

1、金納米棒因其特有的物理、化學、光學性能，被廣泛應(yīng)用于細胞成像、光熱治療、生物傳感器等各個領(lǐng)域。目前，金納米棒的有序化組裝已經(jīng)成為新的研究熱點，利用靜電作用、DNA雜交、抗原抗體反應(yīng)等方法可將金納米棒組裝成頭對頭、肩并肩等不同結(jié)構(gòu)。組裝后的金納米棒由于粒子間的耦合效應(yīng)表現(xiàn)出獨特的集體性質(zhì)，從而產(chǎn)生新穎的物理、化學性能。其中，金納米棒組裝體引起的局域電場增強可用于表面增強拉曼散射(SERS)技術(shù)中，使拉曼信號產(chǎn)生數(shù)量級的放大，從而達到靈敏檢

2、測的目的。然而，金納米棒自組裝仍然存在許多問題，諸如組裝形態(tài)、穩(wěn)定性等都制約著組裝技術(shù)的實際應(yīng)用。據(jù)此，本文圍繞金納米棒組裝體展開研究，探討了靜電吸引、生物識別等不同方法，制備了頭對頭和肩并肩自組裝體，并且利用二氧化硅包覆提高了組裝體的穩(wěn)定性，研究了組裝過程中表面等離子共振的性質(zhì)變化。同時，利用組裝體的SERS效應(yīng)，實現(xiàn)了對前列腺特異性抗原(PSA)的靈敏檢測，最低檢測限可達到0.01 ng/mL。主要內(nèi)容如下:
　　1、利用金納

3、米棒的各向異性，將雙官能團分子(SH-PEG-COOH)選擇性修飾在金納米棒頭部。通過靜電作用，金納米棒發(fā)生了頭對頭自組裝。隨后，采用溶膠凝膠法在組裝體外包覆二氧化硅層，提高了組裝體的穩(wěn)定性，同時提供了多功能的偶聯(lián)位點。
　　2、金納米棒的頭部在修飾SH-PEG-COOH的基礎(chǔ)上，通過酰胺鍵連接前列腺特異性抗體。當加入PSA后，發(fā)生生物識別形成頭對頭自組裝。隨后，利用抗原抗體反應(yīng)的可逆性，調(diào)節(jié)溶液pH使組裝體重新成為單分散狀態(tài)。此

4、時加入的正硅酸乙酯水解帶負電，與側(cè)面帶正電的金納米棒發(fā)生靜電吸引，形成肩并肩自組裝。
　　3、PSA與前列腺特異性抗體發(fā)生生物識別，形成了金納米棒頭對頭自組裝體。在這一過程中，我們在金納米棒的頭部加入了拉曼信號分子。利用金納米棒組裝體的電場耦合效應(yīng)獲得了顯著增強的拉曼信號，從而實現(xiàn)了PSA高靈敏檢測的目的。采用這種方法，PSA的最低檢測限可達到0.01 ng/mL，并且在0.05-100ng/mL范圍內(nèi)都具有良好的線性關(guān)系。此外該