新型氧化硅、金復合納米材料的制備、組裝及其在生物醫(yī)學、催化上的應用.pdf

1、新型金、氧化硅納米材料和其復合納米材料的制備、化學修飾、組裝以及在化學、分子生物學、藥學、醫(yī)學等領(lǐng)域的應用研究是當前最熱門的課題之一。本文對新型金、氧化硅納米材料的制備、組裝及在生物醫(yī)學、化學催化上的應用進行了詳細研究。主要開展的工作如下:
　　 以3-巰基丙基三甲氧基硅烷（MPTMOS）代替3-氨基丙基三甲氧基硅烷作連接劑，合成了Au@SiO2核殼納米粒，并對其進行了光譜、TEM、熒光顯微鏡成像等系列表征。實驗結(jié)果表明，經(jīng)改進

2、后制得的Au@SiO2核殼納米粒形貌呈球形、單分散性較好，金納米粒位于其中心，分布均勻，無團聚的金納米粒包覆在氧化硅殼中。熒光檢測發(fā)現(xiàn)其有光致發(fā)光性質(zhì)，熒光強度在連續(xù)掃描3600 s后仍沒有明顯變化，表明該核殼納米粒具有良好的抗漂白性能。在3-氨基丙基三甲氧基硅烷及戊二醛交聯(lián)劑的作用下，把TPA抗體固定在Au@SiO2核殼納米粒上，利用抗原和抗體的特異性識別作用成功實現(xiàn)了對CNE-1/親鼻咽癌細胞的熒光成像。
　　 以3-巰基丙

3、基三甲氧基硅烷作連接劑，利用巰基能形成二硫鍵的性質(zhì)把氧化硅納米粒自組裝成氧化硅納米線，合成了金納米粒子修飾的氧化硅納米線，并對其進行了光譜、TEM、熒光顯微鏡成像等系列表征。實驗結(jié)果表明，該方法可合成得到不同粗細的有金納米粒包埋于其中或附在表面的氧化硅納米線。所有實驗都是在溶液中進行，不需要高溫、真空及特殊的儀器設(shè)備，方法安全可行，成本低，有望放大生產(chǎn)以適應對這類新型氧化硅納米線的大量需求。金納米粒通過化學鍵負載在氧化硅納米線上，表現(xiàn)出

4、了較好的穩(wěn)定性和較高的催化活性，在NaBH4相對大量過量的條件下，對硝基苯酚的催化還原反應符合準一級反應動力學，反應速率常數(shù)k=0.85 min-1。此外，金納米粒附在氧化硅納米線的表面，目標分子（特別是生物分子）易接近，可潛在用于化學傳感及生物傳感的應用。
　　 用普通光學玻璃做基底，用3-巰基丙基三甲氧基硅烷做粘結(jié)劑，先在玻璃芯片上成功制得了排布均勻可控的金納米粒單層膜，然后依次用組織多肽抗原抗體(anti-TPA)、小牛血

5、清蛋白(BSA)對其功能化修飾，制成了對組織多肽抗原(TPA)有特異性響應的TPA光學免疫傳感芯片。該傳感芯片性能穩(wěn)定，選擇性好，可用紫外可見分光光度計直接對復雜樣品檢測其中TPA含量。該方法技術(shù)上只需要通過測量最大吸收波長處的吸光度變化值來測定樣品中TPA含量，操作簡單快捷，容易普及。在優(yōu)化條件下，傳感芯片用樣品培育一定時間后，其吸光度減小值(△A)與樣品中TPA的濃度(C)在1-1000 ng/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，檢測限為1.

6、2×10-3 ng/L，靈敏度很高。通過對3種人工混合樣品的回收試驗，檢測結(jié)果與真實值基本一致，回收率為95.7～103.0％，標準偏差RSD=1.6～2.8％，說明方法的準確度和精密度都較好。將制得的傳感芯片初步應用于人的血清樣品中TPA的檢測，發(fā)現(xiàn)對癌癥患者的血清響應比較明顯，而對健康人的血清響應不明顯?；诮鸺{米粒紫外可見吸收的免疫傳感法是一種比較理想的分析方法，其在抗原定量檢測上的應用是可行的。
　　 將膠體金直接依次用

7、anti-TPA、BSA、PEG修飾制成溶液基TPA光學生物傳感探針，建立了一種快速、簡單、有效的TPA定量分析方法?？疾炝朔磻獣r間、反應溫度及工作溶液pH值等多種因素的影響。在優(yōu)化條件下，探針吸光度的減少值與TPA的濃度在0.4-200ng/mL范圍內(nèi)近似呈線性關(guān)系，線性回歸方程為-△A=0.02767C+0.00632，線性相關(guān)系數(shù)R=0.99271，檢測限約為0.108 ng/mL。把方法應用于真實血清樣品的測定，檢測結(jié)果與真實結(jié)

8、果基本一致，相對誤差在-4.0～8.7％范圍內(nèi)。
　　 用3-氨基丙基三甲氧基硅烷作粘結(jié)劑，在金納米粒單層膜基礎(chǔ)上繼續(xù)交替鋪上氧化硅納米粒、金納米粒，成功制得了金納米粒/氧化硅納米粒交替排列的多層膜芯片，并對其進行了紫外可見吸收光譜、SEM等系列表征。實驗結(jié)果表明，隨金納米粒層層數(shù)的增加，芯片在540nm處的吸收峰增高，而吸收峰的峰位、峰形基本保持不變。金納米粒/氧化硅納米粒多層復合膜的掃描電鏡圖顯示，制備的多層膜芯片表面金納米

9、粒層金納米粒的大小為20 nm左右，分布比較均勻、規(guī)整，為進一步的應用研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。用anti-TPA對制得的多層復合膜進行修飾、用BSA封住余留的活性點，由此所制得的傳感芯片對TPA分子有特異性識別響應，TPA分子通過對anti-TPA分子免疫反應使傳感芯片在最大吸收波長處的吸光度值減小。實驗結(jié)果顯示，吸光度的減少值與TPA的濃度在1-10000 ng/L范圍內(nèi)近似呈線性關(guān)系，線性回歸方程為-△A=0.05266C+0.007