金银双金属纳米颗粒因具有表面等离激元共振(SPR)特性及表面增强拉曼散射(SERS)等光学特性,被认为在生物检测领域内有着广阔的应用前景。受制备技术、化学稳定性以及光学特性等因素影响,金、银纳米颗粒在应用方面各有优缺点,因此,综合两种纳米颗粒优点并摒弃其缺点的复合型金银双金属纳米颗粒引起了广泛关注。研究表明,复合型金银双金属纳米颗粒具有更加优异的光学、电学和催化特性,并且在某些情况下能够表现出新的特性。本论文主要以种子生长法和Galvanic取代法为基础,实现了多种金银双金属纳米颗粒的可控制备,着重研究了这些纳米材料的生长机制和光学特性,并将金银合金纳米颗粒应用于心肌损伤标志物——肌钙蛋白Ⅰ(cardiactroponinⅠ,cTnI)的高灵敏检测中。具体来说,论文的主要内容包括以下几个部分:1.采用种子生长法制备了金银纳米梭(Au-AgNSs)。即以金纳米棒为种子,通过改变反应溶液中甘氨酸的浓度,从反应动力学角度控制金、银两种元素在金纳米棒表面的沉积速率,形成梭形壳层。通过高分辨透射电镜表征及硝酸腐蚀实验,验证了金银纳米梭的壳层为金银固溶合金壳层。此外,研究发现通过控制反应温度可以改变合金壳层的厚度,随着反应温度的升高,金银纳米梭的合金壳层厚度不断增加。2.系统研究了金银纳米梭的SPR折射率灵敏度和SERS活性。检测金纳米棒和具有不同壳层厚度的金银纳米梭在不同折射率溶液中UV-vis吸收峰的位移,从而得到不同金银纳米颗粒的SPR折射率灵敏度。研究发现,相对于金纳米棒,金银纳米梭因具有独特的形貌和较高的含银量而获得更高的SPR折射率灵敏度。此外,通过静电吸附作用,将这几种纳米颗粒在硅片表面均匀沉积形成分散的单层膜,测量其SERS活性,结果表明金银纳米梭比金纳米棒具有更强的拉曼信号增强能力,并且金纳米梭在相同形貌的条件下,壳层含银量越多,其拉曼信号增强能力也越强。3.制备稳定的AuBr2-溶液改进Galvanic取代法。在氯金酸水溶液中加入Br-,通过配体替换形成AuBr4-复合物,再利用抗坏血酸溶液将三价金还原成一价金。系统研究了卤族元素离子在稳定一价金方面的能力,结果表明只有Br-能够使一价金在溶液中稳定存放,而其他元素如氯和碘离子则不能起到类似作用。在此基础上,以柠檬酸根包覆的银纳米颗粒为牺牲模板,对比了 AuBr2-和AuCl4-作为前驱体参与取代反应制备金银合金纳米颗粒之间的差别,结果表明使用AuBr2-能够更加精确地控制金银合金纳米颗粒的结构和光学性质,获得均匀的金银合金壳,而使用AuCl4-只能得到多孔破碎的结构。4.改进液相样品拉曼检测方法,用于精确评价金银纳米颗粒SERS活性。将传统拉曼光谱系统中的激光共聚焦显微系统从正置改为倒置,并设计了相应的液相样品拉曼光谱检测装置,克服了传统拉曼光谱检测方法中重复性差这一问题,方法简单易于操作,且成本低廉,无需昂贵的单颗粒拉曼光谱仪或者将颗粒排列均匀的复杂方法。用该方法对Galvanic取代法制备的金银纳米颗粒的SERS活性进行了评价,实验结果表明,随着颗粒中银含量的降低,颗粒的拉曼信号增强能力也有所降低,并且颗粒的结构对于SERS活性的增强也起着重要作用。5.利用不同结构的金银双金属纳米颗粒实现心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnI)的高灵敏免疫层析检测。以柠檬酸根稳定的球形金纳米颗粒(AuNPs)、金银核壳纳米颗粒(Au@AgNPs)、金银"蛋黄-蛋壳"纳米颗粒(Au@Ag-Auyolk-shellNPs)和金银合金壳纳米颗粒(Ag-Au NPs)这四种不同结构和组分的纳米材料为基础,制备可特异性识别cTnI的SERS探针,制作成免疫层析试剂盒。实验结果表明Au@Ag-Au yolk-shell NPs的SERS活性最强,借助拉曼光谱技术能够将cTnI的最低检测限提高到0.09 ng/mL,较光学或肉眼检测方式的检测限提高了近50倍,初步实现了半定量高灵敏检测。