基于表面增强拉曼光谱技术的酶辅助目标物放大生物传感器及其半导体增强基底的研究

发布时间：2024-05-23 00:05

　　表面增强拉曼光谱技术(SERS)作为一种检测手段,具有高灵敏度,高特异性,低样品损耗,检测速度快等优点,在生物检测,材料科学等研究领域拥有巨大潜力。基于这一技术的生物传感器,近年来受到广泛关注,常被用于单分子或疾病标记物的检测。在生物传感器的构建过程中,酶辅助信号放大技术的应用可以有效提高传感器的灵敏度,改进传感器的性能。而开发和设计具有更佳增强效果的基底材料则是提高生物传感器检测能力的根本所在。因此我们设计了两种酶辅助信号放大方法,制备了不同的SERS生物传感器,实现了microRNA的超灵敏检测,并合成了新型半导体增强基底,且对其性能进行了研究。本文具体工作如下:1.基于可循环磁性纳米颗粒和双链特异性核酸酶信号放大的SERS生物传感器用于检测microRNA 155在表面增强拉曼光谱检测技术中使用的新型纳米材料传感平台,常因为其复杂的结构而难以实现循环利用,而增强基底与信号分子之间的非特异性接触又常会导致检测时背景信号过高。因此,我们设计了一种结合了可循环磁性基底(Fe3O4@PDA/Pt)和双链特异性核酸酶信号放大策略(DSNSA)的生物传感器用于microRNA 155的超灵敏...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1Raman散射原理图

第一章绪论1第一章绪论1.1拉曼光谱1.1.1拉曼光谱简介早在1923年，德国物理学家A.Smekal就已经预测了拉曼辐射理论的存在，即当光通过介质时，其频率会因为光与物质间的相互作用而发生改变。之后在1928年，印度物理学家Raman在研究四氯化碳液体的散射时发现，当散射光经过....

图1.2拉曼光谱的一些应用Figure1.2.SomeapplicationofRamanspectroscopy

斯托克斯谱线；若处于振动激发态E1的介质分子被激发，跃迁回基态E0，则光子吸收了介质分子的一部分能量，能量升高，此时产生的为反斯托克斯谱线。由于介质分子通常情况下处于基态，所以实际情况下斯托克斯线的强度远强与凡斯托克斯线。我们将散射光相对于入射光的频率差值△ν0称为拉曼位移，其单....

图1.3局域表面等离子体共振模型示意图

有的纳米尺度效应，可以有效地限制表面自由电子的集体振荡。当处于一定波长范围内的激光照射在基底表面时，由于电场的作用，其表面会产生局域表面等离子体共振（LSPR）现象，由此可以产生SERS效应。而在后者中，是由于被吸附分子的LUMO和HOMO轨道与基底的费米能级或者价带和导带之间发....

图1.4金属/分子和金属/半导体表面的电荷转移过程

榷ㄐ缘姆肿?基底体系能够增大化学吸附分子的极化率，从而增强其拉曼散射。经过DFT计算分析，他们给出了增强因子的计算公式EF=A(ωmol/ωCT)4，其中ωmol是分子中的最低激发频率，ωCT是电荷转移频率，A是一个常数。这一公式明确地给出了基态电荷转移和拉曼增强之间的关系[21....

本文编号：3980725