表面增强拉曼散射的电磁场效应在生化分析中的应用

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wxdong2009
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根据SERS的电磁场理论,SERS增强因子与单个分子及SERS活性基底之间距离的12次方成反比;纳米颗粒的团聚体比单个纳米颗粒具有更大的SERS增强。利用SERS的这些性质,本文研究了纳米金属表面能量转移、新型核酸识体SERS生物传感器用于可卡因的检测以及聚合物包埋的纳米金团聚体SERS标记物的合成,具体内容如下:1、以罗丹明6G为拉曼染料,研究了不同浓度Ag@Au核壳纳米颗粒的表面增强拉曼散射(SERS)效应。 同时,结合纳米颗粒与染料分子之间的能量转移效率,利用金属纳米颗粒表面能量转移(NSET)光谱规则计算出二者的距离。结果表明,得到的距离与SERS强度之间的关系与经典的结论并不一致,从而说明在这种体系下NSET光谱规则是的可靠性需要进一步考察。2、报道了一种基于表面增强拉曼散射(SERS)无试剂型核酸识体传感器,以可卡因为检测模型,这一设计实现了传感器“信号增强”的功能。制备的传感器在捕获目标可卡因的时候,通过构象变换将一个特定的拉曼染料拉至SERS基底附近,由于SERS局域增强效应进而产生强的拉曼信号。为了提高传感器的响应性能,文中采用了可卡因模板的方法将3’端修饰有四甲基罗丹明的核酸识体通过5’端的巯基固定在银膜表面。这样的组装方法可以优化核酸识体在表面的固定,并且便于核酸识体在检测目标时的合拢。在优化条件下,我们可以测到1 μM的可卡因,这要比用基于类似设计的电化学和荧光方法的可检测到的浓度低。另外,通过简单的冲洗就可以实现传感器的再生。这些结果为设计用于生物化学和生物医学的新型核酸识体传感器提供了新的思路。3、报道了一种聚合物包埋的纳米金团聚体SERS标记物的合成,通过层层静电组装的方法,将标记染料的正电荷的聚赖氨酸与负电荷的金溶胶组装成亚微米级的SERS活性标记物。外层的聚赖氨酸对标记物具有很好的保护作用以及提供了大量的氨基,从而为进一步在SERS检测中的应用提供可能。
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