论文部分内容阅读
表面增强拉曼散射(Surface enhanced Raman scattering,SERS)作为一种重要的分析手段,自其被发现以来,就日渐成为研究者关注的热点之一。目前,SERS的相关工作主要集中在构筑具有更强增强因子和更好重现性的SERS增强基底、进一步研究SERS现象的生成机理以及探索SERS光谱在各个领域的应用。在本论文中,我们利用纳米合成技术制备了形貌可控的银纳米树枝状结构作为SERS增强基底,并且利用这种银纳米结构研究了其形貌与其SERS增强活性之间的关系。同时,探索了利用银纳米树枝状结构,以简单易行的方式在各种光滑表面构筑超疏水界面的应用。我们还合成了石墨烯氧化物/银纳米粒子复合物,并且以之作为SERS增强基底,实现了生物小分子叶酸的免标记高灵敏度检测。此外,利用SERS成像技术,以银纳米粒子自组装层为增强基底,我们研究了由两种具有相似结构的磷脂分子所组成的磷脂混合膜中磷脂分子的分布情况。具体的工作内容如下:
1.银纳米树枝状结构的合成,其SERS特性与形貌的关系以及以之构筑超疏水界面的应用研究。
我们发展了一种合成形貌可控的银纳米树枝状结构的方法。所得到的银纳米树枝状结构具有很好的近红外吸收特性。此外,这种树枝状结构还有SERS活性。利用所得到的银纳米树枝状结构,我们研究了其形貌与SERS活性之间的关系。同时,我们还利用柠檬酸钠为保护剂合成了银纳米树枝状结构,所得到的银纳米树枝状结构其分支为圆柱形。我们研究了所加入柠檬酸钠的量与产物结构之间的关系,证明了适当浓度的柠檬酸钠对具有圆柱形分支的银纳米树枝状结构的形成有重要作用。利用这种银纳米树枝状结构,我们发展了一种在各种平滑表面构筑超疏水结构的方法。
2.石墨烯氧化物/银纳米粒子复合物的合成,以及以其作为SERS增强基底实现了免标记超灵敏的检测叶酸分子。
我们合成了一种石墨烯氧化物/银纳米粒子复合物,并以之作为SERS基底,实现了生物小分子叶酸的超灵敏检测。检测所达到的低检测限来源于银纳米粒子的SERS增强效果及PDDA修饰的石墨烯氧化物片层对叶酸分子的富集作用。这种检测方法在实际样品血清中也有很好的检测效果。其在水中以及稀释的人血清中的检测限低至9 nM,线性范围由9 nM至180 nM。
3.利用SERS成像技术研究二元复合磷脂膜中磷脂分子的分布。
以银纳米粒子自组装层为增强基底,我们报道了一种用于检测二元磷脂膜中具有相似结构磷脂分子分布的SERS成像方法,这种方法具有免标记及花费低廉的优点。我们得到了磷脂膜中二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)和二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)的SERS光谱,并以之构成了复合磷脂膜的SERS成像结果。复合磷脂膜的SERS成像结果表明了带电的磷脂DMPG在混合磷脂膜中的聚集。这种基于SERS成像技术的方法提供了一种便利的、免标记的和花费低廉的途径来研究磷脂膜的结构,例如磷脂域和脂阀。