金屬納米顆粒的設(shè)計合成及在汞離子檢測中的性能研究.pdf

1、金屬納米顆粒由于具有獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)和良好的物理化學(xué)性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用到生物檢測、生化傳感、光學(xué)成像等領(lǐng)域。其中利用金屬納米顆粒表面的等離子體共振性質(zhì)，將其作為比色探針和熒光探針檢測水環(huán)境和細(xì)胞內(nèi)的重金屬離子已成為研究領(lǐng)域的熱點。但目前利用金屬納米顆粒檢測重金屬離子的研究仍需要進(jìn)一步發(fā)展。合成具有響應(yīng)時間短、靈敏度高、生物相容性好、毒性較低等性質(zhì)的金屬納米顆粒檢測探針是我們今后的研究方向。
　　我們合成了具有熒光性質(zhì)的金、銀、銅納米簇

2、作為檢測探針檢測重金屬離子，并進(jìn)行了細(xì)胞成像研究，將表面功能化的金納米顆粒作為檢測探針檢測重金屬離子。具體的研究內(nèi)容如下：
　　(1)硫辛酸功能化金納米顆粒（TA-GNPs）作為比色器件應(yīng)用于檢測水溶液中的Hg2+。如果水溶液中存在Hg2+，TA-GNPs會發(fā)生聚集導(dǎo)致溶液的顏色發(fā)生變化，達(dá)到對水溶液中Hg2+的檢測目的。在本實驗中，對TA-GNPs的靈敏度和選擇性進(jìn)行測試研究，得出TA-GNPs具有較高的靈敏度和較好的選擇性，T

3、A-GNPs檢測Hg2+的最低檢測限為10nM。
　　(2)葉酸功能化的銀納米顆粒（FA-AgNPs）作為比色和熒光雙功能探針檢測Hg2+，當(dāng)溶液中存在Hg2+時，F(xiàn)A-AgNPs會發(fā)生聚集使溶液的顏色發(fā)生變化，并且在275nm波長的激發(fā)下，F(xiàn)A-AgNPs在440nm處會有熒光發(fā)射。通過吸光度、熒光強(qiáng)度分別與Hg2+濃度的線性關(guān)系得出最低檢測限為1nM。通過應(yīng)用性實驗的檢測結(jié)果得出FA-AgNPs作為檢測探針有著較好的環(huán)境適應(yīng)性

4、，能夠準(zhǔn)確地檢測出Hg2+是否存在。
　　(3)合成葉酸功能化的熒光金納米簇（FA-Au-NCs），并將FA-Au-NCs作為熒光探針檢測水環(huán)境中與細(xì)胞內(nèi)的Hg2+，同時還進(jìn)行了細(xì)胞成像的研究。所合成的FA-Au-NCs在275nm處激發(fā)在440nm處有強(qiáng)的藍(lán)光發(fā)射，其熒光壽命為6.11ns，量子效率為21％。在檢測過程中，水溶液中或細(xì)胞內(nèi)如果存在Hg2+，熒光探針會出現(xiàn)淬滅現(xiàn)象，結(jié)合與熒光光譜的測試，使FA-Au-NCs對水溶液

5、中Hg2+的最低檢測限達(dá)到1nM。通過對環(huán)境水體樣品和Hela細(xì)胞內(nèi)的Hg2+進(jìn)行檢測，證明FA-Au-NCs熒光探針有著很好的實際應(yīng)用性。
　　(4)葉酸功能化的熒光銅納米簇（FA-Cu-NCs）可以作為熒光檢測探針檢測水溶液與細(xì)胞內(nèi)Hg2+，并進(jìn)行了細(xì)胞成像的研究。合成的FA-Cu-NCs在275nm處激發(fā)在440nm處有較強(qiáng)的藍(lán)光發(fā)射。在檢測的過程中，F(xiàn)A-Cu-NCs對Hg2+能夠快速準(zhǔn)確的進(jìn)行檢測。通過對FA-Cu-NC