荧光与手性信号的纳米结构制备及食品危害因子生物传感检测
本文选题：自组装 切入点：纳米材料 出处：《江南大学》2015年博士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：本论文以非手性的纳米材料与手性分子作为组装基元构建了一系列手性纳米结构,并利用这些纳米结构建立了一系列具有高灵敏度与高特异性的生物传感检测新方法;此外,还合成了一种内部有空隙的新型手性纳米晶体。最后,利用荧光共振能量转移(FRET)构建了检测重金属离子的荧光传感器。首先,利用DNA构建了由金纳米棒与金纳米颗粒组成的手性异质二聚体纳米结构,该异质二聚体在520 nm到750 nm之内具有显著的等离子体手性(PCD)信号,理论计算结果与实验结果相一致。通过调节间距大小和组装基元的尺寸,可以调控该二聚体PCD信号的强度及位置。该手性二聚体的手性信号来源于二聚体自身形成的手性构型,而组装体之间的等离子体热点(hot-spots)进一步增强了PCD信号。其次,以DNA作为连结臂构建了一种以金纳米棒为核心周围分布金纳米颗粒的手性卫星式组装体。在DNA核酸酶及其抑制剂的作用下,可以改变该卫星式组装体的空间构型,并基于此调控其PCD信号。卫星式组装体的手性是由于组装基元的三维空间手性排布与库伦偶极相互作用。同时,基于该卫星式组装结构,构建了一种有效检测核酸酶抑制剂的手性传感器。第三,构建了一种基于金纳米颗粒金字塔组装体的手性传感器以用于核酸内切酶活性的检测,DNase I被选中作为一种模式分析物,其检测限为0.0036 U/m L。第四,一种基于手性金纳米颗粒寡聚体的手性传感器被用来定量检测水溶液中的抗生素,磺胺二甲氧嘧啶(SDM)被用作一种模式分析物,检测限为0.014 ng/m L。这种新型的手性传感器相对于复杂的金纳米颗粒聚集体,具有结构简单、易于制备、高度的稳定性等优点。第五,利用半胱氨酸合成了一种新型的内部具有空隙的金银核壳结构(GGS NP),通过调节合成过程中半胱氨酸的用量来控制内部空隙的大小。当使用手性半胱氨酸时,合成出的GGS NP在银的等离子体区域会出现强烈的手性信号。该纳米晶体的等离子体手性的起源:(1)手性半胱氨酸分子与等离子体之间的偶极相互作用,(2)等离子体热点诱导的手性增强效应。最后,开发了一种简单的传感器能够高选择性且高灵敏性地检测水溶液中汞离子和银离子的含量,这种传感器是基于碲化镉量子点与荧光染料之间的荧光共振能量转移(FRET)效应而构建的。该方法可以用于同时检测水溶液中汞离子和银离子,检测限分别为2.5 nmol/L与1.8 nmol/L。
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【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.1
【参考文献】
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，本文编号：1580077
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