金纳米星SERS基底用于肺癌细胞分析检测的研究

发布时间：2017-06-25 11:14

  本文关键词：金纳米星SERS基底用于肺癌细胞分析检测的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)作为一种有发展潜力的新兴的光谱分析技术,具有稳定、不易猝灭、损坏小、不受水的干扰以及指纹识别等特征,在化学、生物和医学等多个领域得到了很好的应用。获取SERS信号的前提是增强基底的使用,而金纳米颗粒因具有易合成性、无毒性和好的稳定性等多方面的优势常被用来作为信号增强基底。当被检测物质接近增强基底时,SERS信号可以实现1013-1014的增强,甚至能达到单分子的检测水平。在众多的金纳米颗粒中,金纳米星被报导发现比球状或者棒状纳米结构具有更好的SERS效应,主要归因于其表面含有的多枝角状结构。利用静电吸附法对金纳米星进行组装,可以获得更优异的SERS效应。所以,作为一种好的信号增强基底,金纳米星近年来吸引了很多研究者的兴趣,被用于生物蛋白检测和细胞SERS研究等领域。本论文的工作主要是通过种子介导法制备了形状和大小均一的金纳米星,然后利用静电吸附法有序组装金纳米星制备了均一性好、重现性好、稳定性好的SERS活性基底,利用基底优异的SERS增强效应实现了对肺癌生物标志物癌胚抗原(CEA)的SERS免疫测定,以及对两种肺癌细胞(A549,H1229)和一种正常细胞(AT Ⅱ)SERS光谱的检测和区分。具体工作内容如下：1.金纳米星SERS基底的制备和表征采用种子介导法制备了形貌和大小比较均匀的金纳米星颗粒,并且拉曼检测结果表明其具有好的SERS增强效果。为了获得更优异的SERS增强效果,利用静电自组装的方法将制备好的金纳米星颗粒组装到导电玻璃的表面,获得了大面积的金纳米星SERS基底。研究了不同组装时间对基底SERS活性的影响,以及基底的均一性、重现性和稳定性等性质。结果表明,利用静电自组装法制备的金纳米星SERS基底不仅具有优异的SERS效应,而且具有比较好的均一性、重现性和稳定性。2.金纳米星SERS基底用于肺癌生物标志物癌胚抗原的检测基于金纳米星基底构建了一个用于肺癌生物标志物癌胚抗原(CEA)检测的SERS免疫测定系统。一方面,构建了修饰4-巯基苯甲酸(MBA)和CEA抗体分子的金纳米星SERS探针。另一方面,构建了修饰二巯基丁二酸(DMSA)和不同浓度CEA抗原分子的金纳米星免疫基底。当探针存在的时候,CEA抗原分子就可以和免疫基底上的抗体进行结合,从而检测到MBA的信号,并且强度的大小受CEA浓度的影响。结果表明,随着CEA浓度的升高,检测到的信号强度也越来越高,并且在峰位1077 cm-1处的强度和被处理的CEA浓度(10 pg/mL-1 μg/mL)的对数值之间存在很好的线性关系。3.金纳米星SERS基底用于肺癌细胞和正常细胞的检测和区分基于金纳米星SERS基底实现了对两种肺癌细胞(A549、H1229)和正常细胞(AT Ⅱ)的SERS光谱的检测和区分。首先,将处理好的金纳米星SERS基底与三种细胞共培养来获得每种细胞的平均SERS光谱。其次,分析和比较了三种细胞SERS光谱之间的差谱,包括A549-ATⅡ差谱、H1229-AT Ⅱ差谱和A549-H1229差谱。同时,也比较了不同细胞在特定峰位处的相对强度的差异,包括756 cm-1,1249 cm-1,1343 cm-1、1608 cm-1和1659 cm-1等。为了更好的呈现不同细胞之间的差异,对三种细胞的SERS光谱也进行了相应的主成分分析和散点图分析。
【关键词】：金纳米星 组装 表面增强拉曼散射 癌胚抗原 肺癌细胞
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R734.2;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-25
• 1.1 选题背景10
• 1.2 表面增强拉曼散射(SERS)在生物蛋白检测上的应用10-14
• 1.2.1 拉曼染料非标记的检测方法11-12
• 1.2.2 拉曼染料标记的检测方法12-14
• 1.3 表面增强拉曼散射(SERS)在细胞检测上的应用14-16
• 1.3.1 直接检测细胞法14-16
• 1.3.2 间接检测细胞法16
• 1.4 金纳米星的研究概况16-20
• 1.4.1 金纳米星的制备17
• 1.4.2 金纳米星的组装17-18
• 1.4.3 金纳米星的应用18-20
• 1.5 本论文的研究目的和主要研究内容20-21
• 参考文献21-25
• 第二章 金纳米星SERS基底的制备和表征25-37
• 2.1 引言25-26
• 2.2 实验部分26-28
• 2.2.1 试剂和材料26
• 2.2.2 仪器与设备26
• 2.2.3 金纳米星的制备26-27
• 2.2.4 金纳米星SERS基底的制备27
• 2.2.5 金纳米星和金纳米星基底的SERS效应检测27-28
• 2.2.6 表征28
• 2.3 结果与讨论28-34
• 2.3.1 金纳米星的表征28-30
• 2.3.2 金纳米星SERS基底的表征30-34
• 2.4 本章小结34-35
• 参考文献35-37
• 第三章 金纳米星SERS基底用于肺癌生物标志物癌胚抗原的检测37-48
• 3.1 引言37-38
• 3.2 实验部分38-41
• 3.2.1 试剂和材料38
• 3.2.2 仪器与设备38-39
• 3.2.3 金纳米星的制备39
• 3.2.4 金纳米星SERS基底的制备39
• 3.2.5 金纳米星SERS探针的制备39-40
• 3.2.6 金纳米星免疫基底的制备40
• 3.2.7 CEA免疫反应测定的过程40-41
• 3.2.8 表征41
• 3.3 结果与讨论41-46
• 3.3.1 金纳米星的表征41-42
• 3.3.2 金纳米星SERS基底的表征42-43
• 3.3.3 金纳米星SERS探针的表征43-45
• 3.3.4 金纳米星免疫基底的表征45
• 3.3.5 CEA免疫反应测定的结果表征45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 参考文献47-48
• 第四章 金纳米星SERS基底用于肺癌细胞和正常细胞的检测和区分48-59
• 4.1 引言48-49
• 4.2 实验部分49-52
• 4.2.1 试剂和材料49
• 4.2.2 仪器与设备49-50
• 4.2.3 金纳米星的制备50
• 4.2.4 金纳米星SERS基底的制备、清洗和灭菌50-51
• 4.2.5 细胞的培养和样品的制备51
• 4.2.6 表征51-52
• 4.3 结果与讨论52-56
• 4.3.1 金纳米星SERS基底的表征52
• 4.3.2 三种细胞(A549、H1229和ATⅡ)的SERS光谱分析52-56
• 4.4 本章小结56-57
• 参考文献57-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 硕士期间的研究成果61-62
• 致谢62

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本文编号：481919