基于单分子成像技术研究金纳米颗粒在化学和生物传感上的应用

发布时间：2017-12-17 15:11

  本文关键词：基于单分子成像技术研究金纳米颗粒在化学和生物传感上的应用

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【摘要】：近年来,金纳米材料以其特殊的光学性质成为纳米技术的研究重点,被广泛地应用于化学检测、生物医学等领域。与其他传统光学探针相比,以金纳米颗粒为光学探针具有众多的优势,例如,金纳米颗粒易于制备与修饰,光学信号强、光稳定性好、生物毒性小,具有独特的尺寸效应等等。这些独特的优势使金纳米探针在化学分析与生物传感等研究领域取得了众多的研究成果。本论文在前人已有的工作基础上,对金纳米颗粒的合成及其在生物、化学研究领域的应用做了相关研究。以硫化氢为检测对象,比色分析,偏振显微成像,单粒子光谱成像三种技术为分析手段,本文对金纳米颗粒在化学检测和生物医学成像的应用做了具体研究。在第二章中,以谷胱甘肽修饰的球形金纳米颗粒为探针,基于配位键交换而引起纳米颗粒等离激元耦合的原理,介绍了一种检测硫化氢的新方法。由于金纳米颗粒的等离激元耦合能引起颗粒溶液光谱和颜色的变化,通过采用传统的紫外可见光谱仪对不同浓的硫化氢进行了检测,得到2μM的检测下限。这是一种以金纳米颗粒等离激元耦合效应为反应机理,用比色分析法对硫化氢进行检测的新方法。在第三章中,基于正交偏振显微成像技术的成像原理,这个工作介绍了一种频闪偏振暗场显微成像装置。由于各向异性纳米颗粒对偏振光具有去极化的独特功能,其散射光能通过正交偏振装置而被检测器接收,因此,频闪偏振暗场显微装置对光学各向异性的团聚体具有选择性成像功能。以第二章硫化氢检测体系为实例,该技术实现了对纳米材料等离激元耦合体系中目标物的检测,获得了高灵敏、高准确、高性噪比的检测结果。在第四章中,通过合成金银核壳棒状纳米颗粒为探针,基于硫化物与银壳反应生成硫化银后折射率的改变而导致探针LSPR光谱变化的原理,采用单粒子暗场光谱显微成像技术对环境中和生物体内硫化氢进行检测。同时,基于探针与硫化物的反应动力学过程,发展了一种在单个颗粒水平上对活细胞内局部硫化氢浓度进行实时检测的方法。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O614.123;O657.3
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本文编号：1300563