DNA介導(dǎo)納米粒子的合成、組裝及光譜學(xué)檢測(cè)應(yīng)用研究.pdf

1、隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展，具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的納米材料引起了科研工作者的關(guān)注。新穎納米材料的數(shù)量越來(lái)越多，具有潛在應(yīng)用價(jià)值的納米材料合成與組裝方法應(yīng)該具備無(wú)污染、低成本、綠色合成等特點(diǎn)。隨著社會(huì)的進(jìn)步，如何設(shè)計(jì)一些新的綠色合成方法并應(yīng)用于環(huán)境污染物的檢測(cè)，越來(lái)越受到研究者的重視。由于生物模板具有資源豐富、價(jià)格低廉、衛(wèi)生環(huán)保、結(jié)構(gòu)獨(dú)特、形貌多樣等特點(diǎn)受到科研工作者的青睞。
　　 本文圍繞DNA為模板開展了以下四個(gè)部分的工作：

2、　　 第一，以DNA為模板，利用太陽(yáng)光作為激發(fā)光源，來(lái)合成DNA-Ag納米復(fù)合材料，并利用這種材料通過(guò)圓二色光譜儀對(duì)Hg2+進(jìn)行檢測(cè)。
　　 在實(shí)驗(yàn)中，先利用太陽(yáng)光制備出DNA-Ag納米復(fù)合材料，然后，使用圓二色光譜儀對(duì)溶液中的Hg2+進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)這種方法可以檢測(cè)到0.1pM(20pg/mL)的Hg2+，這比先前報(bào)道的用有機(jī)無(wú)機(jī)雜交探針法的檢測(cè)下限至少要低兩個(gè)數(shù)量級(jí)。在檢測(cè)時(shí)，只需要1μL的污染水就可以檢測(cè)。在實(shí)驗(yàn)中，我們選

3、用了對(duì)巰基苯胺作為探針分子對(duì)Hg2+主動(dòng)抓取，在檢測(cè)上具有特異的放大效果。這體現(xiàn)在對(duì)Hg2+檢測(cè)的靈敏性上，這與通過(guò)這種方法能夠?qū)M的Hg2+進(jìn)行檢測(cè)相一致。在飲用水的檢測(cè)中，運(yùn)用這種方法，需要的樣品量少，從而減少了外部因素的干擾。這是在簡(jiǎn)便、快速、可靠傳感檢測(cè)上的一個(gè)新突破。
　　 第二，以DNA為模板制備金銀復(fù)合納米材料并研究其光譜學(xué)性質(zhì)。
　　 我們利用一種簡(jiǎn)單的方法，在太陽(yáng)光的照射下合成金銀復(fù)合結(jié)構(gòu)納米材料，這

4、種納米材料的形貌可以通過(guò)調(diào)節(jié)金離子與銀離子的比值來(lái)控制調(diào)節(jié)。在合成過(guò)程中，DNA不僅起模板的作用，而且還是反應(yīng)有益的還原劑。通過(guò)分析DNA在太陽(yáng)光的照射下，合成金銀納米復(fù)合材料過(guò)程的紫外可見光吸收光譜與光波導(dǎo)光譜結(jié)果，我們推測(cè)DNA首先將溶液銀離子還原成銀納米顆粒，隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng)，納米顆粒數(shù)目增多、直徑變大，紫外可見光吸收光譜與光波導(dǎo)光譜峰的強(qiáng)度逐漸增加。當(dāng)加入氯金酸溶液后，在金銀置換反應(yīng)與光照還原金離子的共同作用下，形成表面以金元

5、素為主導(dǎo)的納米顆粒，內(nèi)部以銀元素為主導(dǎo)的復(fù)合結(jié)構(gòu)納米材料，而且，這種新型結(jié)構(gòu)納米材料是很好的SERS基底。
　　 第三，DNA為模板自組裝具有表面增強(qiáng)拉曼光譜“熱點(diǎn)”的DNA-Au納米材料。
　　 我們利用DNA帶負(fù)電荷的特性，將合成好帶正電荷的金納米顆粒相混合，自組裝成具有具有“熱點(diǎn)”的復(fù)合納米材料。將形成的納米材料制作SERS基底，可對(duì)羅丹明G(R6G)、吡啶(Py)和對(duì)巰基苯胺(PATP)等小分子化合物進(jìn)行SERS

6、檢測(cè)。結(jié)果表明：用此方法制備的表面增強(qiáng)表面增強(qiáng)拉曼光譜SERS基底，不僅具有產(chǎn)率高、均一的特點(diǎn)，而且具有較好的SERS增強(qiáng)效果。因此，用該SERS基底可以實(shí)現(xiàn)對(duì)低濃度的不同類型小分子化合物進(jìn)行檢測(cè)。
　　 第四，DNA模板原位光合成Au納米粒子及其組裝的光譜學(xué)研究。
　　 我們利用DNA為模板來(lái)制備的金納米網(wǎng)，通過(guò)調(diào)節(jié)R(DNA堿基對(duì)數(shù)與AuCL4的比值)來(lái)調(diào)節(jié)金納米網(wǎng)的生長(zhǎng)，并研究其生長(zhǎng)規(guī)律。利用紫外可見光譜分析儀進(jìn)行