核-壳可控拉曼基底材料的构建用于雌激素和DNA链的检测研究

来源 :上海应用技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hulin510
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在过去的几十年中,表面增强拉曼散射(SERS)因其超高灵敏度和无创性而受到越来越多的关注,已经发展成为一个丰富的研究领域和技术,然而传统的SERS基底材料或局限于其易团聚,稳定性差,所以越来越多的人开始寻找更具优越性的SERS基底材料。随着现代纳米技术的飞速发展,大规模合成构建高灵敏度可重复使用的SERS基底,已经成为可能。同时,将SERS传感技术与其他传统检测方法相结合,作为多传感检测系统,可以提高检测的灵敏度,降低检测限,为快速灵敏检测物质提供更大可能。因此,本文通过基于金,银纳米材料,分别合成构建核-壳型MOFs材料和核-壳型凝胶材料作为SERS传感的基底材料,利用合成材料的自身条件实现拉曼增强,其在生物分析和相近分子的识别检测中有着潜在的应用价值。(1)核-壳型MOFs材料检测环境中三种天然雌激素。雌激素的环境残留,会在人体中富集,从而造成健康方面的负面影响,因此如何有效检测雌激素成为许多学者关注的问题。在此项工作中,我们描述了基于SERS的三种雌激素识别方法的开发。结合使用Ag NPs@MIL-101(Fe)的表面增强共振拉曼散射,这些衍生自酚类雌激素的偶氮染料将使具有多路复用能力的超灵敏酚类雌激素检测成为可能,因为不同的偶氮染料的SERS“指纹”光谱对应于不同的酚类雌激素。此外,与基于免疫化学的方法不同,可以消除非特异性结合和假阳性结果,因为偶氮染料的每个SERS光谱都对其相应的雌激素具有特异性,这使得所提出的方法能够同时检测混合溶液中的多种天然雌激素,检测下限低至10-6n M。这种数学计量学与表面增强拉曼光谱连用的方法也为同系物,手性分子等的识别与同时检测提供了方法和思路。(2)基于可控核-壳微凝胶结构指纹识别DNA序列。从分子水平上设计和精确控制核-壳型微凝胶结构对微凝胶的性能和应用具有重要意义。在这项工作中,我们报道了一种用原位生长的方法技术合成了薄壳型核-壳型SERS基底材料,GNPs@PVA微凝胶。是在均匀的20nm左右的金纳米粒子表面覆盖一层薄薄的PVA凝胶结构。基于微凝胶的网络体积变化与SERS强度之间的线性关系,智能核-壳型水凝胶对探针分子PATP表现出超灵敏和可逆性的响应。由于微凝胶结构具有温控的性能,能在温度变化的情况下实现收缩和溶胀,可以由此调节DNA单链在微凝胶尾端暴露的长度,利用DNA碱基之间相互匹配形成发卡结构从而实现DNA链的检测,在生物分析中有着潜在的应用价值。
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