基于枝角金纳米颗粒的LSPR传感器制备与免疫检测

发布时间：2021-08-11 19:57

　　枝角状纳米金结构具备尖锐的边缘和耦合区域的"热点",可极大增强粒子的周围电场,使纳米粒子具备很强的局域表面等离子共振（LSPR）性能.本文在光纤表面原位制备具有枝角结构的金纳米材料,构建光纤LSPR传感器,并将其应用于免疫检测中.首先在预处理的光纤表面修饰一层聚多巴胺黏附层,再连接金纳米晶种,进一步利用原位还原与银诱导法,合成具有枝角状结构的金纳米颗粒.实验过程中,优化了多巴胺聚合温度、时间和金膜生长时间,最佳反应条件为:多巴胺聚合温度10℃,聚合时间15 min,金纳米晶种镀膜时间5 min.最优条件下制备的枝角状金膜光纤LSPR传感器在1.333～1.381的折射率区间,灵敏度高达4 091 nm/RIU.进一步考察了传感器的稳定性,发现经过溶剂冲洗、透明胶带撕拉与食人鱼溶液浸泡等处理后,传感器仍能保持光谱信号的稳定.此外,镀膜液采用质量分数为0.01%的氯金酸,仅为传统方法用量的1/10,因此在制备成本方面更具经济性.将人免疫球蛋白G固定在LSPR传感器上,可实现兔抗人免疫球蛋白G在0～75μg/mL浓度区间的定量检测,其灵敏度为0.086 （nm/μg）·mL. 

【文章来源】：天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2020,53(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

光纤LSPR测量系统示意

氯金酸在盐酸羟胺的还原下生成Au0，因此金种逐渐生长成较大的金纳米颗粒．另一方面，AuCl4-/Au的标准还原电势(0.80 V，相较于标准氢电极)小于Ag+/Ag的标准还原电势(0.99 V，相较于标准氢电极)，溶液中的银离子与氯离子结合生成氯化银沉淀，并取代附着在金种表面的柠檬酸盐[20]，最终导致金纳米颗粒的各向异性生长．生长完毕的传感器通过端面封银提高其端面的平整性以实现光学信号的反射．2.2 LSPR传感器制备条件的优化

综上所述，本文所构建的传感器具备以下优势：首先，利用多巴胺辅助的湿化学法可降低制备难度，且制成的传感器灵敏度比物理溅射法(1 557 nm/RIU)[35]、光刻法(595 nm/RIU)[36]和普通湿化学法(2 054 nm/RIU)[37]均有较显著的提升；其次，将枝角金纳米材料固定在光纤表面，可避免溶液型LSPR传感器易聚沉的不足，提升了传感器稳定性；最后，本文在利用湿化学法还原氯金酸时，将氯金酸浓度降至传统方法[30]的1/10，节约了制备成本．本文仍存在不足的地方是所制备的金膜厚度均匀度不高，对半峰宽和反射率有一定影响，后续将更精细地调控枝角金颗粒的粒径，以进一步提升其LSPR性能[38].2.4 传感器的生物检测应用

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3336798