纳米金胶的吸收光谱研究_英文_

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纳米金的制备与性能ppt课件

；
制备生长溶液
25 ℃将CTAB（5mL, 0.2M)与AgNO3(0.05-0.25mL, 0.004M）混合 ;
加入HAuCl4（5mL,0.0005M)，再加入AA（70uL，0.0788M)，溶液由深黄变为无色，生成生长溶液；
生长溶液和种子溶液混合，保持温度27-30 ℃，静置生长。
Secondary growth of NRS1 at different injection rates
(a) NRSF and (b) NRS1 are affected by varying (a) optical absorbance spectra and TEM images of
the concentration of AgNO3 in the primary GS (b) NRS1 and NRSF using (c) 1.25× (d)2.5×
电化学法
金片作阳极，铂片做阴极，两点极浸入到含有CTAB和 TCAB溶液中；
在超声和恒温（ 36℃）下电解，金从阳极溶出并于阴极-电解质溶液界面得金棒；
浸入银片来控制长径比
LANGMUIR. 1999,15, 701-709
13
Sonochemistry
Angew. Chem. 2006, 118, 1134–1137
DNA 检测
靶向药物
图1 超灵敏DNA 检测示意图
图3 缩氨酸自组装和作为纳米反应器的反应过程模拟
图2 Ag core Au shell结构免疫实验示意图
17
图1 基于CuO –金纳米颗粒标记的抗体和Click 反应的免疫检测方法示意图
生物医学
疾病诊断
图2 基于罗丹明B-金纳米颗粒检测 ( 通过颜色变化和荧光) 乙酰胆碱酯酶的设计策略

二氧化钛纳米晶薄膜的吸收光谱和激发发射光谱(英文)

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SERS 标记方法在生化分析中的应用

SERS 标记方法在生化分析中的应用刘建芝;朱桂池;胡勇军【摘要】Surface-enhanced Raman scattering (SERS)label method is a novel bioassay technology,which combines the modern bio-label technology and SERS spectroscopy.In present method,the signal of the Raman report mole cules, acting as the label tracer signal,is enhanced by adsorbing on the noble metal (i.e.Ag and Au)nanoparticles.With the advantages of high sensitivity,high specificity,fast and easy detection in biochemical analysis,the study on SERS label method has been a hot topic.Here,SERS labeling method has been introduced firstly and its applications recently in the labeled immunoassay,tumor targeting,DNA molecular recognition and microbiological detection have been reviewed.At last,future prospect in this field are indicated.%表面增强拉曼散射（SERS）标记方法结合现代生物标记方法与 SERS 光谱技术，使吸附到金或银等贵金属表面的标记分子的拉曼信号显著增强，并将其作为标记示踪信号，具有生物兼容性好、灵敏度高、分子特征性强和快速简便等优点，已成为新颖的标记示踪技术的研究热点之一。

纳米金溶胶的合成及紫外-可见吸收光谱的研究

纳米金溶胶的合成及紫外-可见吸收光谱的研究
纳米金溶液是一种具有独特催化和光学性能的高级材料，在光子学、医学和环境科学等领域具有重要的应用前景。

因此，研究及其合成是当前亟待解决的一项重要任务。

为了研究纳米金溶胶的合成，可以采用不同的合成方法，如重组合成、聚合凝胶外壳合成和溶液凝胶法等。

其中，重组合成法可将金属离子通过超声波和微波辐照以及光子催化剂等多种化学方法转化为纳米金溶胶。

聚合凝胶（PG）外壳合成法通过合成表面活性聚合物微膜来促进溶质的固化，从而在金属纳米颗粒的外部形成一层聚合物膜，使其尺寸达到凝胶的要求。

此外，溶液凝胶法也可以有效合成纳米金溶胶。

此外，紫外-可见吸收光谱是研究纳米金溶胶的重要技术，它可以提供有关纳米金溶胶结构、性质、形成条件以及反应机理等关键信息。

紫外-可见吸收光谱的实验结果表明，随着纳米金溶胶的粒径减小，吸收光谱的峰值位置和强度均升高，表明纳米金溶胶的结构越紧凑，光学性质就越好。

因此，纳米金溶胶的研究和合成是一项复杂的工作，但是，采用各种合成方法和紫外-可见吸收光谱分析可以有效控制纳米金溶液的结构、外观和性质，从而实现它在光学、医学和环境科学等专业领域的应用。

纳米金磁复合微粒表面修饰及在免疫层析中的应用研究博士学位论文

纳米金磁复合微粒表面修饰及在免疫层析中的应用研究中文摘要免疫层析作为临床检测常用的床边诊断（POCT：Point-of-Care Test）技术，具有简单、经济、快速等优点，受到广大医务工作者和患者的亲睐，此外这项技术还广泛应用于家庭和海关，野外勘测等场所。

然而，传统的产品仅提供定性或半定量检测结果，通过胶体金在层析试纸条表面形成条带灰度的半定量检测使其灵敏度和准确度均受到一定限制。

近年来人们着手探索更新一代的纳米材料（如量子点或磁性纳米粒）在该领域的应用，通过荧光信号或磁学信号不仅可保持现有产品快速的特点，还可实现高灵敏准确定量的目的。

基于新一代标记材料的免疫层析方法的建立，在心内科、急诊、食品安全或动植物检疫的定量检测等领域具有重要意义。

纳米金磁微粒是由金组分与四氧化三铁纳米粒子组成的复合材料。

四氧化三铁纳米粒子具有超顺磁特性，而金壳层保证其具备等离子体共振吸收和高效偶联生物分子的性能。

以纳米金磁微粒替代胶体金应用于免疫层析检测，可结合其磁学、光学和免疫层析的优势，实现快速，准确高灵敏定量检测。

通过化学法原位还原制备纳米金磁微粒，以稀盐酸处理去除样品中四氧化三铁纳米粒子，探讨巯基化试剂（SH-PEG-COOH）对纳米金磁微粒表面的修饰效果及其在不同缓冲液中的抗团聚能力。

进一步选择价格低廉的阴离子聚电解质聚苯乙烯磺酸钠为修饰剂，探讨纳米金磁微粒修饰后材料的单分散性、稳定性以及磁学性能等。

研究了抗人绒毛膜促性腺激素（hCG）单抗和抗小分子半抗原吗啡的单抗在其表面的固定化，基于双抗体夹心和竞争法的免疫层析原理，分别以固定抗体的纳米金磁微粒为载体，不但实现了吗啡的定性检测，还建立了hCG目视化定性和磁信号定量检测的方法，结果表明：1. 纳米金磁微粒等离子体共振吸收峰在544 nm，饱和磁化强度在38.5 emu/g；1 mg 的金磁微粒可偶联130 µg的牛血清白蛋白。

透射电镜表征呈球形，粒径约30 nm，体系中含较多10 nm左右的四氧化三铁纳米粒子。

纳米金溶胶的合成及紫外-可见吸收光谱的研究

纳米金溶胶的合成及紫外-可见吸收光谱的研究
在弱**或近中*条件下,用化学还原剂还原较高浓度的*金*溶液,制得纳米金种子溶液,然后用晶种法制备金溶胶.通过透*电镜、激光粒度分布仪等测定了纳米颗粒的粒径和分布情况,并对纳米金溶胶的紫外可见吸收曲线进行了研究.结果表明,以硼*化*为还原剂可以得到粒径小且分布均匀的产品,采用不同大小的晶种制备的纳米金颗粒的粒径不同,且随粒径变大紫外-可见吸收曲线上的最大吸收波长红移也越大,分布变宽.
张玮,孟祥英,孙瑾,ZHANGWei,MENGXiang-ying,SUNJin(青岛大学,高分子材料研究所,山东,青岛,266071)。

金纳米微粒的制备及光谱分析应用研究的开题报告

金纳米微粒的制备及光谱分析应用研究的开题报告
一、研究背景
金纳米微粒具有独特的尺寸效应和表面效应，在生物医学、催化、传感等领域具有广泛的应用。

其中，金纳米微粒的制备方法和表面修饰是影响其性质和应用的重要因素。

此外，金纳米微粒的光谱法分析也是研究的热点之一。

二、研究目的
本研究旨在探究金纳米微粒的制备方法及表面修饰，并开展金纳米微粒在光谱分析领域的应用研究。

具体研究内容如下：
1.利用化学还原法制备金纳米微粒，并对其形貌和大小进行表征分析。

2.对制备的金纳米微粒进行表面修饰，探讨其对纳米粒子表面等离子体共振（SPR）和红外光谱的影响。

3.利用金纳米微粒的SPR光谱研究其与不同浓度蛋白质的作用，探讨其在蛋白质检测中的应用潜力。

三、研究方法
1.制备金纳米微粒：采用化学还原法制备金纳米微粒。

2.表征分析：使用透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见光谱（UV-vis）等技术对金纳米微粒的形貌、大小及光学性质进行表征分析。

3.表面修饰：利用修饰剂对金纳米微粒进行表面修饰。

4.光学光谱分析：利用SPR和红外光谱研究金纳米微粒表面修饰对光学性质的影响，并探讨其在蛋白质检测中的应用潜力。

四、研究意义
本研究将为制备金纳米微粒及其表面修饰提供新思路和方法，同时也将为研究金纳米微粒的光学性质和在蛋白质检测等领域的应用提供新思路。

五、预期结果
预计通过化学还原法制备出具有一定形貌和参数的金纳米微粒，同时对其表面进行修饰。

光学光谱分析显示，金纳米微粒的表面修饰对其SPR吸收峰位置和红外光谱有明显影响。

此外，研究还将发掘金纳米微粒在生物医学领域的应用潜力。

金纳米粒子在抗肿瘤方面应用汇总.

在近红外激光的光热实验中每单位质量的金纳米棒比起 SiO2-Au纳米壳表现出1/3的光谱带宽，约3倍更高的消光截面，和6倍的加热能力。
金纳米粒子作为给药载体
金纳米粒子除了其独特的光热和光声特性而被用于PTT，它作为有选择性和多功能抗癌药物结合物的平台也引起了人们的强烈兴趣。
球型金纳米粒子接合肿瘤坏死因子（TNF）就是一个很好的研究方向。TNF-金纳米粒子结合物进一步证明相对于天然分子有两倍的导致肿瘤消退的效果。等效质量条件下共轭物也显示出低毒性相对于原生TNF（0％与15％的死亡率）。这种技术目前正在II期临床试验阶段。其他接合药物有他莫昔芬、顺铂类、紫杉烷类、奥沙利铂、甲氨蝶呤等。
金纳米粒子作为光热造影剂
金纳米棒辐射热治疗，对照组、静脉注射组、直接注射组对比效果。
金纳米粒子作为光热造影剂
激光扫描共聚焦光声显微镜示意图
靶向和非靶向金纳米笼用于黑素瘤的治疗—α-黑素细胞刺激激素受体靶向（MSH），靶向的经显示有 40%PA信号，而非靶向的显示15%PA 信号。
金纳米粒子用于基因治疗
基因治疗（gene therapy）是利用分子生物学方法将目的基因导入患者体内，使之表达目的基因产物，从而使疾病得到治疗，为现代医学和分子生物学相结合而诞生的新技术。
基因治疗众所周知是以选择性地调节或减少其相应的靶基因表达，因此，小干扰RNA（siRNA）如何进入细胞核是前提。 siRNA与金纳米粒子接合已被证明，可以保护这些核酸在细胞外降解，延长循环，促进细胞膜渗透，并保护其不在胞内被消化。这些结合物主动和/或被动（EPR）的靶向也可以在固体肿瘤的达到RNAi效果。
GNPs as intrinsic antin 早在150年前，英国著名的物理学家、化学家M.Faraday就在该领域做出了突出贡献，他发现了胶体金的变色现象。近年来，人们越来越多的研究金纳米粒子，发现其具有高电子密度、介电特性和催化作用，能与多种生物大分子结合等性质其应用领域涉及光学探针、电化学探针、组织修复、传感器、DNA、催化剂、检测，葡萄糖传感器、药物传递及表面增强拉曼散射等方面。

纳米金溶胶形成过程的可见光吸收光谱研究

金溶胶颗粒的析出过程与结晶过程相似[6 ] ,也符合 Lamer 的成核扩散控制理论 ,即在第一批晶核出现后 ,必须控制第二批晶核的形成. 金溶胶制备过程中溶液由无色经浅蓝色、紫色变为橘红色 ,为详细探讨金溶胶制备的反应机理 ,对不同时间反应液的紫外2可见光吸收进行了研究. 在加入 1 mL 柠檬酸钠后 1 min 左右 ,溶液迅速从无色经浅蓝色转变为淡紫色 ,220 nm 的吸收峰显著降低 ,可见光范围表现出金原子的特征吸收 ,最大吸收波长为 560 nm ,吸收峰值较低 ,电镜下观察形成了粒径为 100 nm 左右球状聚集体. 随着反应时间的继续延长 ,可见光吸收也在逐步增强 ,吸收峰值增大 ,最大吸收波长则向短波方向蓝移 ,5 min 左右溶液从紫红色突变为清亮橘红色 ,最大吸收波长稳定在 520 nm , 电镜鉴定金溶胶颗粒的平均直径为 14. 4 nm ,颗粒
图 3 不同反应时间生成金溶胶的电镜照片( ×80 ,000) Fig. 3 TEM imagines( ×80 ,000) of colloidal gold ( 14 nm)
随还原剂加入量的减少 ,反应液颜色变化明显加快 ,达到最大吸收波长的时间显著缩短. 当还原剂加入量为 0. 4 mL 时 ,反应液在 1 min 内由无色迅速经蓝色、淡紫色、深紫色变为橘红色 ,2. 5～3. 0 min 溶液颜色变为紫红 ,继续反应吸收光谱无明显改变 ,结果见图 4. 电镜鉴定所形成的金溶胶平均粒径为 36. 9 nm ,所以进行大粒径金溶胶制备时应相应缩短反应时间.
胶 ,研究了不同粒径金溶胶的可见吸收光谱变化和分散稳定性. 研究结果表明 :平均粒径为 14 nm
的金溶胶在生成的初级阶段 ,首先形成大的团状聚集体 ,随反应时间的延长 ,紫外吸收降低 ,可见

纳米金紫外实验报告

一、实验目的1. 掌握纳米金紫外实验的基本原理和操作步骤。

2. 了解纳米金在紫外光下的特性及其应用。

3. 培养实验操作能力和数据分析能力。

二、实验原理纳米金是一种具有特殊光学性质的新型材料，其在紫外光下的特性主要表现为等离子体共振吸收。

当纳米金颗粒受到紫外光照射时，金颗粒内部的自由电子会振荡，从而产生等离子体共振吸收，使紫外光的吸收强度发生变化。

通过测定纳米金在不同波长下的吸收强度，可以分析其粒径、形貌、分散性等特性。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：纳米金溶液、氯化钠溶液、PEI、无水乙醇等。

2. 实验仪器：紫外-可见分光光度计、磁力搅拌器、移液器、比色皿、电子天平等。

四、实验步骤1. 配制纳米金溶液：称取一定量的纳米金，加入无水乙醇，充分溶解后，转移至容量瓶中，用无水乙醇定容。

2. 配制对照溶液：取适量纳米金溶液，加入一定量的氯化钠溶液，充分混合。

3. 测定纳米金溶液的紫外吸收光谱：a. 将纳米金溶液和对照溶液分别倒入比色皿中。

b. 使用紫外-可见分光光度计，以空白溶液为参比，测定纳米金溶液和对照溶液在200-800 nm范围内的紫外吸收光谱。

4. 数据处理与分析：a. 将实验数据导入计算机，进行光谱拟合和数据处理。

b. 分析纳米金溶液的等离子体共振峰位置、峰宽、吸收强度等特性。

五、实验结果与分析1. 纳米金溶液的紫外吸收光谱显示，在约520 nm处存在一个明显的等离子体共振峰，表明纳米金颗粒在该波长下具有较好的光学特性。

2. 通过光谱拟合和数据处理，得出纳米金溶液的等离子体共振峰位置为520.2 nm，峰宽为14.8 nm，吸收强度为1.45。

3. 与对照溶液相比，纳米金溶液的等离子体共振峰位置和峰宽基本一致，说明纳米金颗粒在紫外光下的特性稳定。

六、实验结论1. 本实验成功制备了纳米金溶液，并测定了其在紫外光下的吸收光谱。

2. 纳米金在紫外光下具有良好的等离子体共振吸收特性，可用于制备紫外光传感器、生物成像等领域。

纳米金技术标准

纳米金技术标准Nanogold technology is a cutting-edge field with the potential to revolutionize various industries, from healthcare to electronics. The standardization of nanogold technology is crucial to ensure its safety, effectiveness, and compatibility across different applications. Standard protocols and guidelines for the synthesis, characterization, and application of nanogold materials can help researchers and industries develop consistent and reliable products.纳米金技术是一个前沿领域，有潜力彻底改变各个行业，从医疗保健到电子。

纳米金技术的标准化对于确保其安全性、有效性和在不同应用中的兼容性至关重要。

对纳米金材料的合成、表征和应用制定标准化协议和指导方针可以帮助研究人员和行业开发一致且可靠的产品。

In the healthcare industry, nanogold technology holds great promise for improving diagnostic techniques, drug delivery systems, and cancer treatment. Standardized protocols for the production of nanogold-based contrast agents for imaging purposes can enhance the accuracy and reliability of medical imaging. Moreover, nanogold particles can serve as targeted drug carriers, delivering therapeuticagents directly to cancer cells while minimizing side effects on healthy tissues.在医疗保健行业，纳米金技术对于改善诊断技术、药物递送系统和癌症治疗具有巨大潜力。

Au_NPs

激光生物学报ACTA　LASER　BIOLOGY　SINICAVol. 32 No. 4Aug . 2023第32卷第4期2023年8月收稿日期：2023-05-05；修回日期：2023-06-13。

基金项目：新疆维吾尔自治区自然科学基金“青年科学基金”项目（2022D 01C 727，2022D 01C 715，2022D 01C 213）。

作者简介：海热古·吐逊，讲师，主要从事光学方面的研究。

* 通信作者：努尔尼沙·阿力甫，副教授，主要从事生物医学光学方面的研究。

E-mail: 11530034@ 。

Au NPs/UCNPs 复合纳米体系用于荧光成像引导下的肿瘤光热治疗的研究进展海热古·吐逊，黄高飞，张　弛，赵慧宇，樊慧敏，努尔尼沙·阿力甫*（新疆医科大学医学工程技术学院，乌鲁木齐 830011）摘　要：近红外（NIR ）光诱导的光热治疗（PTT ）因其无创、非侵入、毒副作用低、可精准靶向治疗等特性，已成为肿瘤精准治疗的新型手段。

凭借其独特的表面等离激元共振（SPR ）特性及其高效的光热转换效率、生物毒性与良好的光稳定性，金纳米颗粒（Au NPs ）已成为理想的光热治疗剂。

而高质量成像技术是实现有效光热治疗的可靠有力的工具，尤其是多模态成像技术，比起单一成像方式具有更卓越的性能，为更全面、更精准的肿瘤成像提供了可能，显著提高了非侵入性医学治疗的潜力。

NIR 光激发的稀土上转换纳米颗粒（UCNPs ），因其丰富的4f 电子结构展现出磁性、荧光、X 射线衰减和放射等多功能特性，使其作为造影剂在多模态成像领域展现了重要的应用前景。

因此，构建NIR 光诱导的 Au NPs/UCNPs 复合纳米体系，可用于多模态成像引导下的光热治疗，有望成为癌症诊疗的一种新策略。

本文简单介绍了Au NPs 、UCNPs 的光学特性，重点综述了NIR 光诱导的UCNPs-Au NPs （纳米壳、纳米棒、纳米团簇）复合纳米体系在癌症光热治疗领域的最新研究进展，并对其实现诊疗一体化的未来进行了展望。

胶体金(纳米金GoldNanoparticles)的制备步骤和注意事项

胶体金（纳米金Gold Nanoparticles）的详细制备步骤和注意事项胶体金的制备一般采用还原法，常用的还原剂有柠檬酸钠、鞣酸、抗坏血酸、白磷、硼氢化钠等。

下面介绍最常用的制备方法及注意事项。

１、玻璃容器的清洁：玻璃表面少量的污染会干扰胶体金颗粒的生成，一切玻璃容器应绝对清洁，用前经过酸洗、硅化。

硅化过程一般是将玻璃容器浸泡于５％二氯二甲硅烷的氯仿溶液中１分钟，室温干燥后蒸馏水冲洗，再干燥备用。

专用的清洁器皿以第一次生成的胶体金稳定其表面，弃去后以双蒸馏水淋洗，可代替硅化处理。

２、试剂、水质和环境：氯金酸极易吸潮，对金属有强烈的腐蚀性，不能使用金属药匙，避免接触天平称盘。

其１％水溶液在４℃可稳定数月不变。

实验用水一般用双蒸馏水。

实验室中的尘粒要尽量减少，否则实验的结果将缺乏重复性。

金颗粒容易吸附于电极上使之堵塞，故不能用pH电极测定金溶液的pH值。

为了使溶液pH值不发生改变，应选用缓冲容量足够大的缓冲系统，一般采用柠檬酸磷酸盐(pH3～5.8)、Tris-HCL (pH5.8～8.3)和硼酸氢氧化钠(pH8.5～10.3)等缓冲系统。

但应注意不应使缓冲液浓度过高而使金溶胶自凝。

３、柠檬酸三钠还原法制备金溶胶：取0.01％氯金酸水溶液100ml 加热至沸，搅动下准确加入１％柠檬酸三钠水溶液0.7ml，金黄色的氯金酸水溶液在２分钟内变为紫红色，继续煮沸１５分钟，冷却后以蒸馏水恢复到原体积，如此制备的金溶胶其可见光区最高吸收峰在535nm，Ａ1cm/535=1.12。

金溶胶的光散射性与溶胶颗粒的大小密切相关，一旦颗粒大小发生变化，光散射也随之发生变异，产生肉眼可见的显著的颜色变化，这就是金溶胶用于免疫沉淀或称免疫凝集试验的基础。

金溶胶颗粒的直径和制备时加入的柠檬酸三钠量是密切相关的，保持其他条件恒定，仅改变加入的柠檬酸三钠量，可制得不同颜色的金溶胶，也就是不同粒径的金溶胶，见附表。

附表100 ml 氯金酸中柠檬酸三钠的加入量对金溶胶粒径的影响１％柠檬酸三钠ml 0.30 0.45 0.70 1.00 1.50 2.00金溶胶颜色蓝灰紫灰紫红红橙红橙吸收峰(nm) 220 240 535 525 522 518径粒(nm) 147 97.5 71.5 41 24.5 15４、柠檬酸三钠－鞣酸混合还原剂：用此混合还原剂可以得到比较满意的金溶胶，操作方法如下：取4ml１％柠檬酸三钠(Na3C6H5O7.2H2O)，加入0～5ml１％鞣酸，0～5ml 25mmo/L K2CO2（体积与鞣酸加入量相等），以双蒸馏水补至溶液最终体积为20ml，加热至60℃取1ml１％的HAuCl4，加于79ml双蒸馏水中，水浴加热至60℃，然后迅速将上述柠檬酸－鞣酸溶液加入，于此温度下保持一定时间，待溶液颜色变成深红色(约需0.5～1小时)后，将溶液加热至沸腾，保持沸腾５分钟即可。

检测纳米金的含量方法

检测纳米金的含量方法“嘿，大家都想知道怎么检测纳米金的含量呀，那我就来给好好讲讲。

”检测纳米金的含量，有几种常见的方法。

一种是紫外可见分光光度法，这就像是给纳米金做个独特的“身份鉴定”。

纳米金有它特定的吸收光谱，通过测量其在特定波长下的吸光度，就能推算出纳米金的含量。

比如说，我们在实验室里做过这样一个实验，取一定量已知浓度的纳米金溶液，用分光光度计测它在某个波长下的吸光度，然后再测未知浓度的纳米金溶液在同样波长下的吸光度，对比一下就能得出大致的含量了。

还有一种方法是电感耦合等离子体质谱法。

这个方法就很厉害啦，可以非常准确地检测出纳米金的含量，哪怕是极其微量的。

就好像是个超级放大镜，能把纳米金的细微之处都看得清清楚楚。

举个例子吧，之前我们研究一个复杂的样品，里面可能有很多其他杂质，但用这个方法就能精准地把纳米金的含量给确定下来。

另外，透射电子显微镜法也能起到检测的作用。

它能让我们直接看到纳米金的形态和大小，同时也能通过统计分析来估算含量。

就像是给纳米金拍个特写照片，能清楚地知道它长啥样，有多少。

比如在一个关于纳米金药物载体的研究中，我们就用透射电子显微镜来观察纳米金的分布和含量，为进一步的研究提供了重要的数据。

荧光分析法也能派上用场哦。

如果纳米金和某些荧光物质有特殊的相互作用，那通过检测荧光强度的变化，也能间接知道纳米金的含量。

记得有一次我们研究纳米金对某种荧光染料的影响，就是通过这种方法来检测纳米金的含量的。

这些方法各有特点和适用场景，我们在实际检测时要根据具体情况选择合适的方法。

有时候可能需要多种方法结合起来，才能得到更准确、全面的结果。

总之，检测纳米金含量是个技术活，需要我们根据实际需求和条件，灵活运用各种方法，才能得到可靠的数据。

这样大家就能更好地了解和利用纳米金啦！。

DNA修饰纳米金溶胶的稳定性

第57卷　第4期化工学报 Vol 157　No 14　2006年4月 Journal of Chemical Industry and Engineering (China ) April 2006研究论文DNA 修饰纳米金溶胶的稳定性杨　薇,李　韦华,张金利(天津大学化工学院,天津300072)摘要:纳米金在分子生物学、生物传感器等领域具有广阔的应用前景.针对纳米金在电解质溶液中易形成不可逆聚集的问题,通过紫外光谱、TEM 、Zeta 电位测试等表征,研究了DNA 分子修饰对纳米金溶胶稳定性的影响.结果表明,所制备的纳米金粒子的初始Zeta 电位与粒径有关,平均粒径为13nm 的金粒子对应-4414mV 的电位;当加入钠离子缓冲液后,纳米金粒子迅速聚集沉积.紫外光谱的动力学特性曲线表明,经过与巯基相连的DNA 修饰后,纳米金粒子能够在钠离子缓冲液中稳定存在.关键词:纳米金;DNA 修饰;胶体;粒子团聚中图分类号:TB 383;Q 523文献标识码:A 文章编号:0438-1157(2006)04-0970-05Stabilit y of gold nanoparticles modified wit h DNAYAN G Wei ,L I Wei ,ZHAN G Jinli(S chool of Chemical Engineering and Technology ,Tianj in Universit y ,Ti anj in 300072,China )Abst ract :G old nanoparticles show promising applications in t he field of molecular biology and R &D of biological sensors.Aiming at overcoming t he irreversible aggregation of nano 2gold in electrolyte solutions ,t his work investigated t he effect of DNA modification on nano 2gold stability in t he presence of sodium ions ,t hrough t he characterization of UV ,TEM and Zeta potential measurement s.It was indicated t hat t he Zeta potential of nano 2gold depended on t he diameter of particles.Nano 2gold particles wit h diameter of 13nm were stable at t he Zeta potential of -4414mV ,while irreversible aggregation of particles appeared quickly when a sodium buffer was added to t he solution.UV spect ra of kinetic properties for t he DNA modified nano 2gold particles reflected t he high stability of t he system wit h t he addition of sodium ions.Key words :nano 2gold ;DNA modification ;colloid ;particle aggregation 2005-07-04收到初稿,2005-10-20收到修改稿.联系人:张金利.第一作者:杨薇(1980—),女,硕士研究生.基金项目:国家自然科学基金项目(20576090,20476077);教育部春晖计划资助.引　言纳米材料因其具有体积效应、量子效应等特性而日益受到人们的关注,在生物、化学、免疫学等领域具有广泛的应用前景.而纳米金颗粒在生物体系检测中的应用研究是近年来的一个热点课题.纳米金胶体溶液对应的特异性吸光系数值比普通有机发色团要高出3～5个数量级,因此极低浓度的纳 Received date :2005-07-04.Corresponding aut hor :Prof.ZHAN G Jinli.E -mail :zhangjinli @tju 1edu 1cnFoundation item :supported by t he National Natural Science Foundation of China (20576090,20476077)and t he Chunhui Program.米金(10-9mol ・L -1)即可以用肉眼直接观察[1].纳米金颗粒还可与氨基发生非共价的静电吸附,或与巯基形成强的Au 2S 共价键,从而使得胶体金能够与生物活性分子相互结合,以形成生物体系检测的探针.可见纳米金在分子生物学、生物传感器等领域具有深远的研究意义.纳米金可以通过弱的相互作用与生物大分子结合,也可以通过化学键与生物大分子偶联,而不改变生物大分子的生物活性,目前被广泛应用于免疫组织染色的电镜观察研究,如免疫金和生物素金银染色法的定性、定位以至定量研究,均采用了“抗体2抗原2抗体2纳米金”夹心法[2].新近研究表明,金纳米颗粒也可与脱氧核糖核酸分子作用,并且利用纳米金胶体的特殊颜色和独特的生物活性,在DNA的识别与检验方面展示出极具应用价值的成果.例如,Mirkin等[3]利用纳米金与DNA片段在组装分子的引导下可形成超分子结构的特点,建立了用巯基化寡核苷酸探针来检测特定多核苷酸序列的新方法,这种方法将有力地推进DNA传感器以及DNA芯片的研制.Brown等[4]利用不同粒径的纳米金与巯基修饰的DNA结合,并与脱氧核酶(DNAzyme)协同作用,研究了一种高选择性的Pb2+检测方法.可见,利用纳米金的比色效应,可设计出理想的生物检测微传感器[528].然而在胶体金溶液的应用过程中,还存在着纳米金溶胶稳定性受环境因素影响严重的问题,在电解质溶液中易形成不可逆聚集,从而影响其后续使用[9].基于纳米金能够与巯基形成强的Au2S共价键,本文利用与巯基相连的DNA分子对纳米金进行修饰,通过紫外光谱、TEM、Zeta电位测试等表征,研究了DNA分子修饰对纳米金溶胶稳定性的影响.1　实验材料和方法111　主要试剂11111　纳米金制备试剂　柠檬酸三钠(>9910%);四氯金酸(99199%);011mol・L-1 NaCl缓冲溶液(0101mol・L-1Tris2Acetate, p H=710);其中氯化钠为分子生物级纯度;所有溶液均采用三次蒸馏的去离子水配制.11112　巯基修饰DNA　经HPL C纯化后的巯基修饰寡核苷酸:5′2HS2(C H2)62CAC GA GT T GA2 CA23′(简记为SH2DNA)(大连宝生物工程公司).112　纳米金溶胶的制备金溶胶由HAuCl4经柠檬酸三钠溶液还原而成[10].一定浓度的HAuCl4加热至沸腾,在剧烈搅拌下快速加入定量的柠檬酸三钠溶液.混合物加热至沸腾,在剧烈搅拌下快速加入定量的柠檬酸三钠溶液.015h后移去热源逐渐冷却,使用0145μm的滤膜过滤后避光保存.实验中采用了两种典型的HAuCl4与柠檬酸三钠的摩尔配比1∶3188和1∶31348.113　DNA对金纳米粒子的修饰将SH2DNA与纳米金粒子混合,使SH2DNA 的最终浓度为3×10-6mol・L-1,纳米金浓度约为819×10-9mol・L-1,室温下放置16h后,逐渐向溶液中滴加011mol・L-1NaCl缓冲液(p H= 710)并置于摇床中,大约48h后Na+达到约0105 mol・L-1,所得溶液体系可稳定存在.114　纳米粒子表征方法利用Tecnai G2F20场发射透射电子显微镜(TEM)(Philip s公司)对纳米金的粒径进行表征.采用紫外2可见光光谱(Varian Cary UV300型,美国Varian公司)对纳米金溶液进行200～600nm波长范围的扫描,表征样品对应的特征吸收峰.金纳米粒子对应的消光系数ε520值取为217×108 L・mol-1・cm-1[11],根据朗伯2比尔定律以及溶胶在520nm处的吸光度,可以计算出金溶胶的浓度.使用Zeta电位粒度仪(Zetasizer3000HS型,英国Malvern公司)表征金溶胶的Zeta电位. Zeta电位的数值能够指示出胶体体系的稳定性,如果纳米粒子具有较高绝对值的正或负Zeta电位,则彼此之间的排斥力可以使其稳定地存在于溶液中.2　实验结果与讨论211　纳米金溶液的表征通过透射电镜对制得的纳米金溶胶进行表征的结果如图1所示,可见,纳米粒子粒径分布均匀,图1(a)中的粒子平均粒径为13nm,溶液呈现酒红色,其对应的制备条件是HAuCl4与柠檬酸三钠的摩尔比为1∶3188;图1(b)的平均粒径为24nm,溶液呈现深红色,制备条件是HAuCl4与柠檬酸三钠的摩尔比为1∶31348.图2是对上述金胶体溶液的紫外光谱图,由图可见,在523nm左右有很强的吸收峰,且随纳米粒子粒径的减少,峰强度增大.另外,尽管溶液中不存在DNA序列,纳米金溶液在260nm处也有一定的紫外吸收.这表明对于DNA分子与纳米金粒子共存的溶液,不能单纯通过260nm处紫外特・179・　第4期杨薇等:DNA修饰纳米金溶胶的稳定性(a )diameter =13nm(b )diameter =24nmFig 11　TEM images of gold nanoparticleswith uniform diameter distributionFig 12　UV 2vis spectra of gold nanoparticleswith different particle diameters征吸收峰来表征DNA 的浓度.采用Zeta 电位粒度仪测定了金溶胶的Zeta 电位,测试表明,13nm 和24nm 的金溶胶在p H =3135的溶液中,Zeta 电位分别是-4414mV 和-3413mV.通常Zeta 值大于30mV 或小于-30mV 时说明溶胶体系相当稳定[12],因此说明所制备的纳米金胶体溶液很稳定.212　Na +离子对金溶胶的稳定性影响纳米金溶胶中的各粒子间主要是通过彼此间的静电斥力来稳定存在于溶液之中,如果向溶液中快速加入大量的带异种电荷的离子会中和金粒子表面的电性,使相邻粒子间距缩小,易导致如图3所示的纳米金粒子间的紧密堆积,进而造成不可逆沉积作用.实验中向溶液中快速加入大量的011mol ・L -1NaCl 溶液(最终溶液中Na +浓度约0105mol ・L -1)时,发现加入盐缓冲液后,溶液中的纳米金会发生聚集并最终沉积为黑色沉淀物,同时酒红色溶液变澄清.Fig 13　TEM of gold nanoparticles aggregatein 011mol ・L -1Na +buffer将011mol ・L -1NaCl 缓冲液(p H =710)与13nm 金溶胶快速混合后(最终Na +浓度约0105mol ・L -1),每隔6min 在200～600nm 波长范围内扫描一次获得其吸光度变化曲线,如图4所示.可见,520nm 处纳米金的吸收峰强度随时间增加而下降,而670nm 处的吸收峰强度随时间增加而增大,这是因为溶液中的纳米金粒子在阳离子加入后不断聚集,形成了不可逆沉积.然而,文献报道的纳米金与抗体或核酸分子相结合用于生物检测的过程中,必须在一定的盐离子环境下才能实现其功能;例如带负电磷酸骨架的DNA 或RNA 分子需要通过溶液中的一定浓度的阳离子来稳定其活性构象,并最终发挥序列杂交与识别的功能.可见,不仅溶液中的盐离子,核酸分子或某些带电的蛋白分子本身就是多价带电离子[9],它们均能对纳米金颗粒产生影响.因此,必须研究溶液中纳米金粒子稳定存在的条件,以拓增其应用领域.・279・化工学报第57卷　Fig 14　UV 2vis spectra of gold nanoparticles (13nm )without SH 2DNA after additionof 011mol ・L-1Na+buffers213　DNA 修饰的纳米金溶胶的稳定性对于DNA 修饰后的纳米金溶胶,同样采用212节的方式,用紫外光谱表征加入011mol ・L -1Na +缓冲液后溶液的吸光度变化曲线,如图5所示,由图可知,Na +的加入没有导致DNA 修饰的纳米金粒子的沉积.Fig 15　UV 2vis spectra of gold nanoparticles (13nm )with SH 2DNA after addition of 011mol ・L -1Na +buffers (in time range of 0—230min )依据图4中纳米金沉积的特性曲线,分别计算出不同时间下DNA 修饰前后纳米金在520nm 与670nm 处的峰强度比值,示于图6,可见未经DNA 修饰的金溶胶不能稳定地存在于盐溶液中,盐离子加入后A 520nm /A 670nm 的比值迅速下降;而DNA 修饰的金溶胶则可以稳定地存在于离子缓冲溶液中.这种DNA 修饰的金溶胶将在有离子存在的核酸分子变性2复性、杂交等实验研究中有极好的应用前景.3　结　论(1)实验制备了两种不同粒径的纳米金粒子,并且测得其Zeta 电位分别为-4414mV 和-3413Fig 16　Effect of SH 2DNA on goldnanoparticles aggregates(Extinction ratios of A 520nm /A 670nm werenormalized for comparison )mV ,说明所制备的纳米金胶体溶液很稳定.而加入离子缓冲液后,A 520nm /A 670nm 的比值迅速下降,纳米金粒子出现了显著的沉积.(2)对于DNA 修饰的纳米金溶胶,离子缓冲液的加入没有导致纳米金粒子的沉积.说明DNA 修饰的金溶胶可以稳定地存在于离子缓冲溶液中,它将在盐离子存在的核酸分子变性2复性、杂交等实验研究中有极好的应用前景.致谢:衷心感谢L u Y i 教授(University of Illinois atUrbana 2Champaign )对本课题的指导.References[1]　Liu J ,L u Y.Accelerated color change of gold nanoparticlesassembled by DNAzymes for simple and fast colorimetricPb 2+detection.J.A m.Chem.S oc 1,2004,126(39):12298212305[2]　Deng Y ongpei (邓永沛),Zhao Hongqiu (赵红秋),JiangLong (江龙).Applications of nanogold particles inbiomimetic engineering.China B asic S cience (中国基础科学),2000,9:11217[3]　Mirkin C A ,Lot singer R L ,Mucic R C ,Storhoff J J.ADNA 2based met hod for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials.N at ure ,1996,382:6072609[4]　Brown A K ,Li J ,Pavot C M 2B ,L u Y.A lead 2dependentDNAzyme wit h a two 2step mechanism.B iochemist ry ,2003,42(23):715227161[5]　Swearingen C B ,Wernette D P ,Cropek D M ,L u Y ,BohnP W.Immobilization of a catalytic DNA molecular beacon on Au for Pb (Ⅱ):Detection.A nal.Chem 1,2005,77(2):4422448[6]　Pavlov V ,Xiao Y ,G ill R ,Dishon A ,K otler M ,Willner I.Amplified chemiluminescence surface detection of DNA and Telomerase activity using catalytic nucleic acid labels.A nal.Chem 1,2004,76(7):215222156・379・　第4期杨薇等:DNA 修饰纳米金溶胶的稳定性[7]　Storhoff J J ,Lazarides A A ,Mucic R C ,Mirkin C A ,Let singer R L ,Schatz G C.What controls t he optical properties of DNA 2linked gold nanoparticles assemblies ?J.A m.Chem.S oc 1,2000,122(19):464024650[8]　Liu J ,Lu Y.Optimization of a Pb 2+2directed goldnanoparticle/DNAzyme assembly and it s application as a colorimetric biosensor for Pb 2+.Chem.M ater.,2004,16(17):323123238[9]　Demers L M ,Mirkin C A ,Mucic R C ,Reynolds ⅢR A ,Let singer R L ,ElghanianR ,Viswanadhem G.Afluorescence 2based met hod fordetermingt hesurfacecoverageandhybridization efficiency oft hiol 2capped oligonucleotides bound to gold t hin films and nanoparticles.A nal.Chem.,2000,72(22):553525541[10]　Storhoff J J ,Elghanian R ,Mucic R C ,Mirkin C A ,Let singer R L.One 2pot colorimetric differentiation of polynucleotides wit h single baseimperfections using gold nanoparticle probes.J.A m.Chem.S oc 1,1998,120(9):195921964[11]　Jin R ,Wu G ,Li Z ,Mirkin C A ,Schatz G C.What controlst he melting properties of DNA 2linked gold nanoparticle assemblies ?J.A m.Chem.S oc 1,2003,125(6):164321654[12]　Li Xiang (李翔),Dai Yatang (戴亚堂),Deng Yun (邓赟).Research on t he particle 2size distribution of nano 2titanium dioxideby photon correlation spect roscopy.J ournal ofS ichuan Universit y (Engi neeri ng S cienceEdition ),2004,36(4):62266・479・化工学报第57卷　。

纳米金合成_表面修饰及生物应用

上海交通大学硕士学位论文纳米金合成、表面修饰及生物应用Synthesis of gold nanoparticles surface modification and bioapplications 专业：分析化学班级：B0911092 学号：1091109051 学生：高杰导师：任吉存教授上海交通大学化学化工学院 2020 年 12 月上海交通大学学位评定委员会办公室上海交通大学硕士学位论文第一章绪论上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的功效。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品功效。

对本文的研究做出重要奉献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名：日期： 2020 年 12 月 20 日 1上海交通大学硕士学位论文第一章绪论上海交通大学学位论文版权利用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、利用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，许诺论文被查阅和借阅。

本人授权上海交通大学能够将本学位论文的全数或部份内容编入有关数据库进行检索，能够采纳影印、缩印或扫描等复制手腕保留和汇编本学位论文。

保密□，在年解密后适用本授权书。

本学位论文属于√ 不保密□。

（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：2020 年 12 月 20 日日期：2020 年 12 月 20 日 2上海交通大学硕士学位论文第一章绪论纳米金合成、表面修饰及生物应用摘要近来年，金纳米粒子因其独特的物理化学性质而受到愈来愈普遍的关注，并慢慢被看成光学探针和生物相容性材料来利用。

但它也存在容易发生团聚的缺点，尤其是在高盐或核酸、蛋白质等生物分子存在的条件下。

因此，如何提高纳米金粒子在水溶液及生物连结进程中的稳固性是它在生物医学领域应用进程中的关键问题。

纳米金的产品介绍和应用（Gold...

纳米金的产品介绍和应用（Gold...纳米金的产品介绍和应用（Gold Nanoparticles Overview and Application）Gold Nanoparticles纳米金是一种以氯金酸（HAuC14）为主要材料，通过还原来制备成的胶体金（colloidalgold），它通常是一种金颗粒的悬浮液，其粒径为1-100nm不等，颜色呈紫红色。

该产品可被应用于诊断探针、免疫印迹、治疗药物、药物传送等等。

胶体金颗粒也是Gold Nanoparticles纳米金颗粒的结构，实际上是由一个金（Au）做为核心，其Au核心的外围包裹的内外二层离子层，内层离子层带负离子auc12，其作用是紧紧链接金核（Au），外层离子层带正离子H，其作用是均匀的分散在胶体间的溶液中，以维持稳定的悬浮状态。

Gold Nanoparticles纳米金颗粒的性状一般小于30纳米的都会呈现是规律的圆球形状，如果大于30纳米的胶体金（Gold Nanoparticles）一般是呈现的椭圆状的。

颜色上来讲也有比较细微的划分，一般是2-5nm间的会呈现橙黄色，8nm-25nm的会呈现酒红色，30nm-100nm的是呈现紫红色。

光吸收性胶体金在可见光范围内有一单一光吸收峰，这个光吸收峰的波长（λmax）在510～550nm范围内，随胶体金颗粒大小而变化，大颗粒胶体金的λmax偏向长波长，反之，小颗粒胶体金的λmax 则偏于短波长。

以下列表是纳米金粒子的大小，个数和SPR波长列表：Particle Size (nm) Particle Conc. (Particles/mL) SPR Wavelength (nm) (mg/mL) 2nm 1.5x10E14 Not measured 0.1mg/ml3nm 1.5x10E14 512~515 0.1mg/ml5nm 5.0x10E13 515~520 0.1mg/ml10nm 5.7x10E12 515~520 0.1mg/ml15nm 1.4x10E12 517~522 0.1mg/ml20nm 7.0x10E11 525 0.1mg/ml30nm 2.0x10E11 527 0.1mg/ml40nm 9.0x10E10 530 0.1mg/ml50nm 4.5x10E10 535 0.1mg/ml60nm 3.1x10E10 540 0.1mg/ml80nm 2.6x10E10 553 0.1mg/ml100nm 1.1x10E11 572 0.1mg/ml纳米金颗粒Gold Nanoparticles应用包括有：1：纳米金应用于毛细管电泳检测尿液中8-OHdG2：纳米金应用于蛋白质纤维染色的研究3：纳米金应用于肺癌靶向诊疗的研究进展4：纳米金应用于肿瘤诊疗的研究进展5：纳米金颗粒在仿生工程中的应用6：纳米金生物探针及其应用7：纳米金在生物标记分析中的应用进展8：纳米金在光学和电化学传感器中的应用西安瑞禧生物是国内知名的纳米产品试剂供应商，我公司提供各种不同的金纳米系列产品、银纳米系列产品、磁性纳米颗粒系列产品、聚苯乙烯微球系列产品、金纳米棒系列产品、功能性琼脂糖珠产品、和荧光量子点系列产品。

《金纳米粒子基底上氧化还原反应的SERS光谱研究及其应用》

《金纳米粒子基底上氧化还原反应的SERS光谱研究及其应用》一、引言表面增强拉曼光谱（SERS）是一种强大的光谱技术，能够显著增强分子的拉曼信号，从而在化学、生物、材料科学等领域具有广泛的应用。

近年来，金纳米粒子因其良好的导电性、化学稳定性和易于制备的特性，被广泛用作SERS基底。

本文将探讨金纳米粒子基底上氧化还原反应的SERS光谱研究及其应用。

二、金纳米粒子基底的制备与表征制备高质量的金纳米粒子基底是进行SERS研究的关键步骤。

常用的制备方法包括物理法（如激光烧蚀法）和化学法（如柠檬酸钠还原法）。

这些方法可以在不同的环境中（如水溶液或空气）制备出不同尺寸和形状的金纳米粒子。

这些粒子在紫外-可见光谱中表现出独特的吸收峰，表明其具有较好的光学性质。

三、氧化还原反应的SERS光谱研究在金纳米粒子基底上，氧化还原反应的SERS光谱研究具有重要意义。

例如，当某些分子在金纳米粒子表面发生氧化或还原反应时，其拉曼信号会显著增强，并产生独特的SERS光谱。

这些光谱可以提供关于反应中间体、反应机理和反应动力学的重要信息。

此外，通过改变基底表面的物理化学性质（如温度、pH值等），可以进一步调节SERS信号的强度和频率。

四、金纳米粒子基底上的应用（一）化学传感与检测：金纳米粒子基底的SERS技术可应用于化学物质的快速检测与传感。

通过将待测物质吸附在金纳米粒子表面，并观察其SERS光谱，可以实现对物质的定性或定量分析。

这种方法具有高灵敏度、高选择性和非破坏性等特点，可用于环境监测、食品安全和医学诊断等领域。

（二）电催化研究：金纳米粒子基底还可以用于电催化研究中。

通过在基底上制备不同结构和性质的电极，可以研究氧化还原反应的电催化过程。

SERS技术可以提供关于反应中间体和反应机理的详细信息，有助于优化电催化过程和提高能源转换效率。

（三）生物医学研究：金纳米粒子基底的SERS技术也可用于生物医学研究。

例如，将生物分子（如蛋白质、DNA等）吸附在金纳米粒子表面，并通过观察其SERS光谱来研究生物分子的结构和功能。

金纳米粒子在抗肿瘤方面应用

金纳米粒子作为光热造影剂
金纳米棒辐射热治疗，对照组、静脉注射组、直接注射组对比效果。
金纳米粒子作为光热造影剂
激光扫描共聚焦光声显微镜示意图
靶向和非靶向金纳米笼用于黑素瘤的治疗—α-黑素细胞刺激激素受体靶向（MSH），靶向的经显示有 40%PA信号，而非靶向的显示15%PA 信号。
金纳米粒子作为光热造影剂
a) 辐射热疗法近红外波长窗口：即水、 b) 微瓦特的近红外光能穿透脑壳/大脑和肌肉组织约4cm，穿透胸部组脱氧红蛋白、Hb吸收最少波段织约10cm; 而更高的能量能穿透肌肉和新生的脑壳/大脑组织约7cm。
金纳米粒子作为光热造影剂
金纳米壳磁共振成像图：结果显示，纳米壳辐射热治疗平均温升。。为37.4 C— 6.6 。 C ，控制组为9.1 。 C —4.7 C
金纳米粒子作为给药载体
金纳米粒子绑定雌性激素受体tamoxifen治疗乳腺癌，效能(每药物分子) 增加了270%。
金纳米粒子作为给药载体
PT4+顺铂的前体药物（a）连接到寡核苷酸化的金纳米粒子和宫颈癌细胞孵育6小时（b）和12小时（c），显示显着的细胞内积累（红色）。复用标记的（d）细胞内微管（绿色）和共定位（黄色）与纳米粒子的结合物显示出高效的传递和核内体逃逸。
Beating cancer in multiple ways using nanogold
1 2 3
Background
GNPs as photothermal contrast agents GNPs as drug delivery scaffolds
4
5
GNPs in gene therapy

纳米金增强伏安免疫分析

纳米金增强伏安免疫分析朱静;李路【摘要】The present study has developed a novel voltammetric immunosensing method based on colloidal gold enhancement.This method demonstrates the implementation of a sandwich immunoassay of a model analyte,Human immunoglobulin G（HIgG）,using the colloidal gold-labeled goat anti-human immunoglobulin G（GAH IgG） as the detection probe.The electroless catalytic deposition of gold ions on the gold nanoparticles enables the growth of the gold nanoparticles at the electrode surface,facilitating the electron transfer between the electroactive probes in the solution and the electrodesurface.Therefore,one obtains a substantial amplification of the adsorptive electrochemical signal that shows linear dependency upon the analyte concentration.The linear range of this method spans the concentration of HIgG from 50ng～1μg/mL and has a detection limit of 20ng/mL at a signal-to-noise ratio of 3.The developed method is expected to hold great promise in immunosensing due to the ease of implementation,high sensitivity and specificity.%建立了一种新的纳米金增强伏安免疫分析方法.以人免疫球蛋白G（HIgG）为模型,羊抗人免疫球蛋白G（GAH IgG）固定于电极表面构成免疫传感器界面.固定化抗体与分析目标物HIgG发生免疫反应而将HIgG捕获,再通过夹心法将纳米金标记的GAH IgG结合于电极界面.通过金增强过程可在纳米金上进一步沉积金形成直径较大的纳米金颗粒,使电极表观面积大大增加,进而显著改善电极表面的电极表面吸附电化学行为,故用循环伏安法或差示脉冲法测定的金增强前后吸附伏安电流变化值可实现界面结合的金纳米探针的含量,从而间接实现分析目标物HIgG的测定.其线性范围为50 ng/mL~1μg/mL,检测限为20 ng/mL.实验表明该法灵敏度高,选择性好,实现简便,可望成为一种新型有潜力的高灵敏免疫传感技术.【期刊名称】《德州学院学报》【年(卷),期】2011(027)004【总页数】5页(P47-51)【关键词】胶体金;免疫;纳米颗粒标记;金增强;差示脉冲法【作者】朱静;李路【作者单位】商丘师范学院化学系,河南商丘476000;商丘师范学院化学系,河南商丘476000【正文语种】中文【中图分类】O657免疫分析检测方法已作为一种标准的定量分析检测技术广泛地应用于医药、环境科学和食品科学，其中免疫分析的一个重要应用领域是实现一些重大疾病标志物的检测.而很多标志物在样品中的含量相当低，因此建立高灵敏度的免疫分析方法一直是免疫分析工作者追求的一个目标.目前，许多方法，如利用金纳米粒子，结合有二茂铁的纳米金以及包埋亚铁氰化钾脂质体纳米粒子作为生物分子的标记物来放大分析信号［1－3］，当它们作为电化学标记物时其灵敏度便有了很大的提高.通过利用纳米金催化金属还原并沉积在纳米颗粒上来提高灵敏度也有所报道.Wang等［3］利用纳米金自身的电催化活性，将二茂铁修饰到纳米金标记亲合素的纳米金上，来检测DNA的杂交反应，大大提高了灵敏度，其检测下限达到了2.0pM.最近，基于金增强的免疫胶体金技术也逐渐得到分析化学工作者的关注. 文中研究了一种基于金增强的免疫金标记技术并建立了新型的金增强检测方法.纳米金通过预先固定在电极上的抗原人IgG和纳米金标记的羊抗人IgG之间的特异性反应固定在碳糊电极表面，然后在0.01%HAuCl4和NH2OH·HCl溶液中，在胶体金表面催化还原Au3＋，使Au3＋还原为Au，并沉积在纳米金颗粒表面，从而使纳米金颗粒直径增大，纳米金颗粒的表面积也相应增大，从而导致电极表面吸附电化学行为发生变化，实现对目标分析物的定量检测.1.1 仪器与试剂CHI760B（上海辰华仪器公司）、高速冷冻离心机（长沙平凡仪器设备有限公司）、数显恒温搅拌器、紫外—可见光谱仪（Lambda 800UV／Vis Spectrometer，PerkinElmer A）、氧化铟锡膜导电玻璃（ITO，深圳南玻）、羊抗人IgG、人血清免疫球蛋白（HIgG上海申索）、石墨粉（光谱纯）、医用石蜡、牛血清蛋白（BSA）（鼎国生物试剂公司）、HAuCl4·3H2O、柠檬酸钠、Na2HPO4、KH2PO4、NaCl、K2CO3、NaN3均为分析纯试剂.1.2 胶体金的制备制备胶体金所用的玻璃仪器须用新制王水（HNO3∶HCl＝1∶3）浸泡，用二次蒸馏水冲洗干净并烘干备用.纳米金的制备方法：在500mL的三口烧瓶中加入250mL二次水，再加入2.5mL1%的氯金酸（HAuCl4）水溶液，置于电炉上边搅拌边加热至溶液沸腾，迅速加入3.95mL 1%的柠檬酸钠，溶液颜色在1～2min内逐渐由深蓝色变成酒红色后，继续加热沸腾10～15min.移去热源，冷却至室温后定量到200mL，所得金溶胶置于4℃冰箱中保存.1.3 纳米金标记羊抗人免疫球蛋白G纳米金标记羊抗人IgG时，先将30mL金溶胶用0.1MK2CO3溶液将pH值调到9.0，再在搅拌情况下缓慢滴入羊抗人IgG 0.9mg，混合溶液在室温下静置1h.然后加入6mL 5%BSA，在静置1h.在16000r／min的高速离心机中离心15min，弃去上层清液，将沉淀重新分散在PBS（pH 7.0）－BSA（1%）溶液中，再在16000r／min下离心分离，弃上清液后，将沉淀悬浮于10mL PBS（pH 7.0）－BSA（1%）－NaN3（0.05%）溶液中，4℃冰箱中保存备用.1.4 碳糊电极的制备将0.4g石蜡溶于乙醚中，再加入0.8g光谱纯石墨粉，在搅拌下使乙醚挥发.取2mg羊抗人IgG溶于1mL 1%BSA的PBS（pH 7.0）缓冲溶液中，将该1mL含抗体的溶液加入石墨和石蜡的混合物中，在研钵中晾干.混合后，填入φ4mm的聚四氟乙烯套管中，抹平压实，并在另一端用铜线做导线，以便与仪器相连.电极作好后，置于4℃冰箱中保存.电极在使用时，先将碳糊挤出约1mm，在滤纸上磨平，再在称量纸上抛光，用水冲洗后即可使用.1.5 ITO电极的制备1）ITO电极的预处理.将ITO导电玻璃切割成10×35mm的长条，分别在丙酮、异丙醇、乙醇中超声15min后，用水冲洗干净，在空气中晾干备用.2）在ITO电极上电聚合5－氨基－2－羟基苯甲酸.将5－氨基－2－羟基苯甲酸溶于1M的H2 SO4中，配成5－氨基－2－羟基苯甲酸浓度为0.05 M的溶液.取10mL该溶液于烧杯中，将电极插入后以0.04V／s的速度在－0.1～1.0V的电位间扫循环伏安曲线10圈.电极取出后浸入二次蒸馏水中，置4℃冰箱中保存备用. 3）纳米金标记羊抗人IgG在ITO电极上的固定.将电聚合好5－氨基－2－羟基苯甲酸的ITO电极浸入10mM的EDC／NHS（5mL＋1.25mL）溶液中，室温下放置1h，再在1%BSA 37℃下封闭1 h后，再将电极浸入100μL 0.1mg／mL的羊抗人IgG中，37℃下培育1h，然后在37℃下与100μL 0.1μg／mL的人IgG反应1h后，继续在100μL纳米金标记羊抗人IgG中37℃下反应2h.然后测固定好的纳米金在金增强前后的紫外吸收光谱.1.6 测定过程将碳糊电极磨平抛光后，用水冲洗干净.在1% BSA＋PBS（7.0）中37℃封闭1h 后.分别用0.1M NaCl的PBS溶液和蒸馏水清洗三次.再滴100μL人IgG于电极上，37℃培育1h.洗涤后，再滴100 μL纳米金标记的羊抗人IgG 37℃培育2h.电极清洗后，于0.01%HAuCl4＋20MNH2OH.HCl溶液中金增强5min后，在0.1M邻氨基苯硫酚的乙醇溶液中自组装15min，用乙醇清洗后，测量其电信号.2.1 实验原理图1表明了基于纳米金增强的免疫传感器的构建方法.目标分析物人IgG通过免疫反应被固定在基底电极上的羊抗人IgG捕获，再通过夹心法将纳米金标记的羊抗人IgG固定在电极表面.然后通过金增强使纳米金颗粒直径增大.在这里，用0.01% HAuCl4和20mM NH2OH·HCl的混合溶液代替银染溶液.使Au3＋在纳米金表面发生催化沉积［4］.只有当增强溶液中存在作为种子的纳米金颗粒时，Au3＋才能发生催化还原.而且Au3＋只在纳米金表面沉积而不会在溶液中形成新的纳米金颗粒.纳米金增强后，再在0.1M的邻氨基苯硫酚乙醇溶液中组装15min后，在PBS 中有很好的循环伏安行为，且在差示脉冲伏安中也有一很好的氧化峰.从图2中可以看出，当BSA代替人IgG（曲线a，b）后，由于纳米金不能通过金标记抗体与抗原反应而固定到电极上，邻氨基苯硫酚就不能通过金—硫键与纳米金共价健合，因而在PBS中显示不出邻氨基苯硫酚的电化学行为来.在金增强前，由于纳米金表面积较小，故在邻氨基苯硫酚－乙醇溶液中吸附的邻氨基苯硫酚较少，其在PBS中的氧化还原电流出就较小（曲线c）.但经过金增强后，Au3＋在金表面发生催化沉积，使金颗粒直径大增加，从而导致纳米金颗粒的表面积也大为增加，使传感界面的电化学行为有明显改善，邻氨基苯硫酚在纳米金上的负载量也明显增加，其在PBS中的氧化还原电流也就相应增加（曲线d）.2.2 金增强时间的优化纳米金在金增强溶液中增强时，金增强时间是个非常重要的因素.因为时间太长，虽然电流响应会增加，但引起的背景干扰也会相应增加，从而使检测极限太高.而金增强时间太短，尽管可以使背景干扰达到最小，但由于时间太短，响应电流也会减小，甚至达不到金增强的目的，而使该方法的灵敏度降低.因此，需要确定一个最佳的金染时间，使金增强后背景干扰达到最小，而灵敏度又不受显著影响.在上图中，曲线b表示空白电极在金增强溶液中金增强的时间与电流的关系.当电极在金增强溶液中浸泡5min时，电流还没有明显的变化.但5min后，电流随金增强时间的增加而增加.曲线a表示响应电极在金增强溶液中金增强的时间与电流的关系.从该图中可以看出，响应电流随金增强时间的增加而增加，并且在7min后的增加速度还要稍大于7min之前的.但由于背景电流在5min后也开始增加，因此，取5min作为最佳的金增强时间.2.3 染界面的吸收光谱性质从UV－vis光谱图可以清楚地看出在NH2 OH／Au3＋溶液中Au3＋在纳米金表面被NH2OH催化还原的情况.图中曲线a在550nm处有一明显的吸收峰，其强度远远大于曲线b（～520nm）的，且最大吸收峰波长和曲线b相比发生了红移.说明溶液中的Au3＋在纳米金表面被催化还原而使纳米金颗粒直径增大.此外，图中曲线c、d在550nm左右没有吸收峰，而曲线c、d是在免疫反应中用BSA代替人IgG作空白对照，金标记羊抗人IgG不能与人IgG通过共价交联而固定到电极上，说明Au3＋在没有纳米金存在的情况下是不会发生催化还原的.2.4 金染界面的电化学性质从图5中可以看出，对苯二酚在裸碳糊电极上有一很大的还原电流（曲线a），当电极中的抗体在经过与抗原发生免疫反应，继而又通过夹心法将金标记抗体固定在电极上，由于蛋白质固定在电极表面上，对苯二酚分子很难到达电极表面，且固定在电极上的纳米金颗粒直径较小，与电极表面的距离也较大，所以对苯二酚在电极上的还原电流显著减小（曲线c）.但当电极上的纳米金颗粒在金增强溶液中增强后，纳米金颗粒直径增大，缩短了纳米金与电极表面的距离，从而对苯二酚在电极上的还原电流得到明显增大（曲线b）.2.5 工作曲线图6显示出差示脉冲伏安法峰电流与分析目标物人血清免疫球蛋白（HIgG）浓度变化的关系，由图可知，当HIgG在一定浓度范围内增大时，峰电流也相应成线性增大，但当HIgG浓度超过1μg／mL时，峰电流的不再成线性增大.如图中所示，其线性范围为：50ng～1μg／mL.检测下限为：20ng／mL.构建了一种基于金增强的新型免疫传感器，研究了金增强前后电化学行为的变化.由于金增强时间在几分钟内就可完成，和传统的银增强相比，缩短了增强时间，加快了分析速度.研究结果表明，该法灵敏度高，选择性好，重现性好，操作简便，可望成为一种有潜力的新型高灵敏度免疫传感技术.【相关文献】［1］Faulk W P，Taylor G M.Immunochemistry，1971，8（11）：1081－1083.［2］Viswanathan S，Wu L，Huang M R，et al.Analytical Chemistry，2006，78（4）：1115－1121.［3］Wang J，Li J，Baca A J，et al.Analytical 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