纳米金的应用

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纳米金提高PCR反应效率

纳米金提高PCR反应效率

纳米金提高PCR反应效率1.纳米金的研究背景近年来,纳米颗粒的应用已经成为分子检测中的研究热点。

其中一种新型的PCR添加剂——纳米金(Au nanoparticles,AuNPs)作为生物兼容性良好的新型材料,具有很多不同于宏观材料的物理特性和化学特性而备受关注。

2005年,在科学家发现纳米金颗粒可以显著提高PCR反应速率后,许多学者对纳米金对提高PCR效率的反应机理做出大量研究,起初,多数学者认为纳米金通过调控DNA聚合酶影响PCR反应。

同时,有科学家认为纳米金颗粒不能提高PCR的特异性,而是能通过促进短链产物的扩增而抑制长链产物的扩增,通过增加TaqDNA聚合酶的浓度或者加入小牛血清蛋白(BSA),纳米金粒子的抑制效应会降低。

又提出在荧光定量PCR中,纳米金粒子和TaqDNA聚合酶之间存在相互作用关系,较高的纳米金粒子浓度会降低PCR的反应效率【1】。

至于纳米金的作用机制直至目前仍未完全弄清。

1.纳米金的性质纳米金又称胶体金,是指粒子直径在1nm~100nm之间的金粒子具有高电子密度、介电特性和催化作用,能与多种生物大分子结合,且不影响七生物活性。

由氯金酸通过还原法可以方便地制备,不同粒径的纳米金其颜色依直径大小呈红色至紫色。

【2】随着金微粒尺寸的减少,其表面能及表面张力增加,进而使其性质发生改变,即表面效应。

因此纳米金活性很高,易于其他原子结合。

这也是纳米金可以做PCR催化剂的因素之一。

2.纳米金对PCR效率提高机制的研究目前已有文献报道一些PCR添加剂如石墨烯、甜菜碱、酰胺类化合物等可以有效地改善PCR扩增效率。

经研究纳米金粒子作用机制应该与以上这些不同,当TaqDNA聚合酶浓度一定时,加入适量纳米金粒子会促进PCR反应,但随着纳米金粒子的增加,又会对PCR产生抑制作用。

纳米金粒子可能起到DNA聚合酶β亚基的作用,它的作用就像“滑动夹子”(sliding clamp)携带着聚合酶沿着DNA链自由滑动【3】。

纳米金的主要应用纳米金粉做为标记物的优点

纳米金的主要应用纳米金粉做为标记物的优点

纳米金的主要应用纳米金粉做为标记物的优点一、纳米金发展史1885年纳米金溶液在美国常作为治疗酗酒的主要成分;1890年Koch医生发现结核杆菌不能够在金的表面存活;1890年纳米金被用来治疗关节炎;1935年芝加哥外科专家Edward等人发现纳米金溶液能有效的减轻患者病痛,强健体质。

1939年Kausche和Ruska用电子显微镜观察金颗粒标记的烟草花叶病毒,呈高电子密度细颗粒状。

1971年Faulk和Taylor首次采用免疫金染色(immunogold staining,IGS)将兔抗沙门氏菌抗血清与纳米金颗粒结合,用直接免疫细胞化学技术检测沙门氏菌的表面抗原,开创了纳米金免疫标记技术。

可见,纳米金已经很早就登上了科学的舞台。

二、纳米金的主要应用1. 纳米金技术在食品安全快速检测中的应用纳米金在现代食品分析检查中的运用越来越广泛,主要源于纳米金检测耗时时间短,样品损失小,对操作技术要求简单,灵敏度高,特异性强,价廉等优点,尤其是能够快速测定技术更能适应现代高效、快速的节奏和满足社会的要求。

纳米金检测主要用于兽药残留,动物传染病,农药残留,致病微生物检测,真菌霉素的检测。

等等。

2. 纳米金标记技术作为现代四大标记技术之一的纳米金标记技术(nanogold labelling techique),实质上是蛋白质等高分子被吸附到纳米金颗粒表面的包被过程。

吸附机理可能是纳米金颗粒表面负电荷,与蛋白质的正电荷基团因静电吸附而形成牢固结合,而且吸附后不会使生物分子变性,由于金颗粒具有高电子密度的特性,在金标蛋白结合处,在显微镜下可见黑褐色颗粒,当这些标记物在相应的配体处大量聚集时,肉眼可见红色或粉红色斑点,因而用于定性或半定量的快速免疫检测方法中。

由于球形的纳米金粒子对蛋白质有很强的吸附功能,可以与葡萄球菌A蛋白、免疫球蛋白、毒素、糖蛋白、酶、抗生素、激素、牛血清白蛋白等非共价结合,因而在基础研究和实验中成为非常有用的工具。

纳米技术在癌症治疗中的应用

纳米技术在癌症治疗中的应用

纳米技术在癌症治疗中的应用癌症是世界上最致命的疾病之一,人类一直在探索更有效的治疗方法,纳米技术的发展为癌症治疗带来了新的希望。

纳米技术可以将药物输送到癌细胞周围或内部,提高治疗效果,降低副作用和毒性。

下面我们将探讨纳米技术在癌症治疗中的应用。

一、纳米粒子药物输送系统传统的化学治疗药物在治疗癌症时具有副作用和毒性,这是由于它们无法选择性地攻击癌细胞而不影响正常细胞。

纳米技术为治疗癌症提供了一种新方法:纳米粒子药物输送系统。

纳米粒子可以带载药物,并在体内自主运输到目标区域,对癌症细胞进行定向攻击。

此外,纳米粒子可以控制药物的释放速率,从而提高药物的治疗效果。

相比之下,传统的化学治疗药物的作用时间很短,而纳米粒子药物输送系统可以让药物在体内持续释放,并且有选择性地攻击癌细胞,这使得治疗更加有效。

二、纳米金药物输送系统纳米金是一种非常有前途的治疗癌症的纳米材料。

纳米金可以用于纳米金药物输送系统,用来输送治疗癌症的药物。

纳米金的表面积大,可以用于稳定药物,并且可以轻松地通过细胞膜进入细胞。

纳米金药物输送系统还可以具有导向性,这意味着它们可以选择性地攻击癌症细胞。

纳米金药物输送系统的优点还在于,纳米金可以用来做出高灵敏度和高分辨率的影像,这可以让医生更好地确定治疗效果。

此外,纳米技术可以将放射性同位素注入纳米金药物输送系统中,这可以用于治疗癌症。

三、纳米光热疗法纳米光热疗法是一种新型的癌症治疗方法。

该方法利用纳米金颗粒转换激光能量,使得颗粒表面升温,进而杀死周围的癌细胞。

此外,纳米金可以实现微小切口,并在切口处进行精确灼烧,这对于治疗早期癌症非常有效。

纳米光热疗法是一种新的治疗方法,但需要更多的研究和实验。

一些实验表明,纳米光热疗法可以帮助治疗大多数类型的癌症,并且具有潜在的临床应用价值。

结论总体而言,纳米技术为癌症治疗带来了新的希望。

纳米技术可以帮助我们更好地输送药物到癌细胞,减少副作用和毒性。

此外,纳米技术还可以用于纳米光热疗法,有效地治疗早期癌症。

纳米金粒子在生物医学领域的应用研究

纳米金粒子在生物医学领域的应用研究

纳米金粒子在生物医学领域的应用研究近年来,随着纳米技术的发展和应用,纳米材料在生物医学领域的应用研究逐渐受到重视。

其中,纳米金粒子作为一种重要的纳米材料,具有良好的生物相容性、表面功能化方便等优点,被广泛应用于分子诊断、分子成像、生物分离与纯化等多个方面。

本文将从纳米金粒子的制备和表面修饰、在生物传感、分子诊断、治疗等方面的应用研究等多个方面探讨其在生物医学领域的研究进展。

一、纳米金粒子的制备和表面修饰纳米金粒子的制备方法主要包括化学还原法、生物还原法、微波法、光化学法、电沉积法等多种方法。

其中,化学还原法是最常用的制备方法之一。

通过调节反应条件和控制金离子还原速度,可以制备出具有不同形状和尺寸的金纳米粒子。

此外,金纳米粒子的表面性质也可以通过表面修饰来实现。

常用的表面修饰方法包括吸附、交联、共价键接等。

表面修饰可以改变金纳米粒子的物理化学性质,为其进一步在生物医学领域的应用提供基础。

二、纳米金粒子的生物传感生物传感技术是一种检测生物体内特定成分的技术,其在临床诊断、药物研发等方面具有重要的应用价值。

纳米金粒子在生物传感的应用研究中发挥了重要的作用。

通过表面修饰和功能化,纳米金粒子可以与生物分子发生特异性的相互作用,实现对生物分子的检测和定量。

例如,在血液中检测心脏标志物、癌症标志物等方面,纳米金粒子已经被广泛应用。

三、纳米金粒子在分子诊断中的应用分子诊断技术是一种基于分子水平的诊断技术,其在疾病的早期诊断、病因分析等方面具有重要的应用价值。

纳米金粒子在分子诊断中的应用研究也得到了广泛关注。

通过表面修饰和功能化,纳米金粒子可以与靶分子发生特异性的相互作用,并通过各种信号光谱技术实现对靶分子的检测。

例如,在乳腺癌、肝癌等方面,纳米金粒子已经成功应用于早期诊断。

四、纳米金粒子在治疗中的应用除了在生物传感、分子诊断等方面的应用,纳米金粒子在生物医学领域的治疗方面也具有广阔的应用前景。

纳米金粒子可以被设计成具有特定功能的纳米药物载体,通过靶向性的作用实现药物的精准输送。

纳米金催化 -回复

纳米金催化 -回复

纳米金催化-回复纳米金催化技术是一种利用纳米尺度的金颗粒作为催化剂,用于促进化学反应速率和增强反应选择性的方法。

纳米金催化技术在化学合成、环境保护、能源转换等领域具有广泛应用前景。

本文将从纳米金催化的概念、合成方法、催化机理以及应用等方面详细介绍。

一、纳米金催化的概念纳米金催化是指利用纳米尺度的金颗粒作为催化剂,通过吸附、活化和断裂等表面反应过程,促进化学反应的进行。

纳米金催化具有较高的催化活性、选择性和稳定性,与传统的催化剂相比,具有更大的比表面积、更多的表面活性位点和更短的传质距离,因此能够在低温、低压和温和的条件下实现高效催化。

二、纳米金催化剂的合成方法纳米金催化剂的合成方法多种多样,常用的包括化学还原法、溶胶凝胶法、微乳液法、光还原法等。

其中,化学还原法是最常用的合成方法之一。

该方法通过还原剂将金离子还原成金原子,并在溶液中形成纳米颗粒。

溶胶凝胶法则通过氧化金胶体溶液的凝胶过程制备纳米金颗粒,微乳液法则是利用表面活性剂稳定形成的微乳液中沉淀出纳米金颗粒。

光还原法是利用光照射还原剂溶液中的金离子,形成纳米金颗粒。

三、纳米金催化的机理纳米金催化的机理主要包括吸附、活化和断裂三个过程。

首先,在纳米金颗粒表面,反应物分子通过物理吸附或化学吸附与金颗粒发生相互作用。

吸附过程可以通过吸附能力、吸附位点密度和吸附活性等因素来影响催化反应的进行。

然后,吸附的反应物分子在金颗粒表面发生活化,通过吸附位点上催化剂与反应物分子之间的化学键形成和断裂,促进反应物的转化。

最后,活化后的反应物分子脱附离开金颗粒表面,形成生成物。

四、纳米金催化的应用纳米金催化技术在化学合成、环境保护、能源转换等领域具有广泛的应用前景。

在化学合成方面,纳米金催化已被用于各类有机反应,如有机合成、偶联反应、氧化反应等。

纳米金催化对于复杂有机分子的合成具有较高的选择性和效率。

在环境保护方面,纳米金催化技术可应用于有机污染物降解和废水处理等领域,通过催化氧化反应,将有毒有害物质转化为无害的物质。

纳米金粒子标记技术在快速蛋白质检测中的应用

纳米金粒子标记技术在快速蛋白质检测中的应用

纳米金粒子标记技术在快速蛋白质检测中的应用近年来,纳米技术的快速发展为生物医学领域带来了许多新的应用和突破。

其中,纳米金粒子标记技术在快速蛋白质检测中的应用备受关注。

该技术的出现不仅提高了蛋白质检测的准确性和灵敏度,而且具有较快的检测速度和较低的成本。

本文将详细介绍纳米金粒子标记技术在快速蛋白质检测中的原理、应用以及未来的发展前景。

一、纳米金粒子标记技术的原理纳米金粒子是一种具有特殊性质的金属粒子,其尺寸通常在1-100纳米之间。

纳米金粒子标记技术是将这些纳米金粒子与蛋白质分子特异性结合,通过检测纳米金粒子的光学性质实现蛋白质的快速检测。

其原理主要包括两个方面:1. 表面等离激元共振效应:纳米金粒子表面存在自由电子,当受到外界电磁波激发时,这些自由电子会共振震荡,并在金粒子表面产生强烈的电场增强效应,这种现象被称为表面等离激元共振效应。

蛋白质分子的结合会改变纳米金粒子的表面等离激元共振效应,从而改变其光学性质,可通过特定的测量方法实现蛋白质的检测。

2. 富集效应:纳米金粒子具有较大的比表面积和高度多价的性质,使其能够实现蛋白质的高效富集。

当纳米金粒子与蛋白质结合时,纳米金粒子的表面积大幅增加,从而提高了蛋白质的富集效率。

富集后的蛋白质可以通过相关的测量方法进行快速检测。

二、纳米金粒子标记技术在快速蛋白质检测中的应用1. 微量蛋白质测定:传统蛋白质的测定方法需要大量的蛋白质样品,且操作繁琐、耗时长。

而纳米金粒子标记技术可以实现蛋白质的微量测定,只需极少的蛋白质样品即可获得准确的检测结果。

这使得纳米金粒子标记技术在快速蛋白质检测中具有重要的应用价值。

2. 蛋白质相互作用研究:蛋白质相互作用对于生物系统的正常功能至关重要。

纳米金粒子标记技术可以通过标记不同的蛋白质,通过观察其相互作用情况,揭示蛋白质在生物系统中的功能和调控机制。

这对于深入理解生物学过程具有重要的意义。

3. 生物传感器的制备:纳米金粒子标记技术可以将纳米金粒子制备成高灵敏度的生物传感器,用于检测生物样品中特定蛋白质的含量。

纳米金粒子制备及应用研究进展

纳米金粒子制备及应用研究进展

纳米金粒子制备及应用研究进展纳米技术在21 世纪将发挥极为重要的作用,是未来纳米器件、微型机器、分子计算机制造的最可能的途径之一。

纳米材料学作为纳米技术的重要组成部分也将会受到更广泛的重视。

科学家们利用纳米颗粒作为结构和功能单元,可以组装具有特殊功能如特殊敏感性和光、电、化学性能的纳米器件。

金属纳米颗粒由于其在量子物理,信息存储,复合材料等方面的潜在应用而引起了人们的注意。

其中,金纳米粒子由于其优异的导电性能,良好的化学稳定性及其独特的光学、催化特性而吸引了更多的目光。

这主要是因为:金是一种惰性元素,其化学稳定性良好;金和硫元素之间可以形成一种非常稳定的键合作用,这有利于在其表面组装带有各种官能团的单分子层。

由于纳米金粒子这些特有的化学性能以及独特的光、电性能,自上世纪80 年代至今,化学界对纳米金粒子的应用及其功能化研究方兴未艾。

本文综述了近年来纳米金粒子的制备及应用研究进展。

纳米金粒子的制备方法一.化学还原法制备法超细金粉制备原理:将金化合物的适当溶液通过化学还原而得到单质金粉.1.抗坏血酸为还原剂生产超细金粉工艺①王水溶金将黄金用去离子水冲洗,在置于稀硝酸中煮洗5~10min后,适当加热以启动反应,当反应较为平缓后,可再加入少量王水,直至大部分尽快获金粉溶解.反映结束时应保证体系中有少量未反应的黄金存在,即在投料时必须保证黄金的过量.②浓缩,赶硝将溶金液倾入另一烧杯中,用水洗净未反应的金块或金粉,转入下一循环使用。

洗液并入溶金液。

加热并在此过程中滴加浓盐酸以赶尽氮氧化物,过滤,滤液转入旋转蒸发皿进行浓缩结晶,然后配成适当浓度的水溶液。

③还原将抗坏血酸配成饱和溶液,在不断搅拌下,将氯金酸溶液滴加到抗坏血酸溶液中,滴加完毕后继续搅拌1h,静置沉降。

④清洗、干燥和筛分将上层清液倾出,用水和乙醇以倾析法清洗金粉。

所得金粉置于真空干燥。

冷却后,将金粉过筛分级,得到不同粒度的球形金粉末。

2.Na3C6H5O7 柠檬酸钠为还原剂制得纳米金颗粒粒径在15-20nm 之间Na3C6H5O7 为还原剂时,柠檬酸钠与氯金酸的摩尔比为1.5:1 时最佳;采用HAuCl4 溶液加入到加热的Na3C6H5O7 与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合溶液Na3C6H5O7 溶液加入到室温的NaBH4 与PVP 混合溶液制得的纳米金溶胶的颗粒分散性好,粒径小且更均一。

纳米金催化剂在有机反应中的应用研究

纳米金催化剂在有机反应中的应用研究

纳米金催化剂在有机反应中的应用研究随着科学发展和技术进步,材料科学快速发展,尤其是纳米材料的研究引起了广泛的重视。

纳米材料具有高比表面积、特殊的化学和物理性质,以及独特的光电性能等优势,因此受到了广泛的研究和应用。

纳米金催化剂作为具有广泛应用前景的一类纳米材料,在有机反应中展现出了卓越的催化性能,成为当前领域的热点之一。

首先,纳米金催化剂具有粒径小、表面积大、成分纯和局部结构可调控等优势。

其小尺寸能够增加催化剂与反应物之间的接触面积,提高反应速率;大比表面积可在催化剂表面提供更多的反应位点,提高反应效率。

因为独特的物理化学特性,纳米金催化剂在有机反应中表现出了卓越的催化效果。

其次,纳米金催化剂的表面可控制性有利于反应的选择性。

催化剂表面的原子结构和组成会影响催化反应的活性和选择性。

纳米金催化剂制备过程中可以实现表面的可控性,有利于调控催化剂表面的结构和组成。

这种局部结构可调控的特性使得纳米金催化剂可以实现有机反应的高效选择性。

第三,纳米金催化剂可实现“绿色催化”。

纳米金催化剂具有高效和选择性,能够降低反应温度,减少反应副产物和废弃物的产生,从而降低环境污染。

纳米金催化剂还可以促进催化反应的可重复性,更容易进行工业化生产。

以上三个方面只是纳米金催化剂在有机反应中应用的优势之一,具体还需根据不同反应和催化条件进行深入研究。

利用纳米金催化剂进行有机反应的相关研究也十分丰富,其中一些典型的有机反应包括:1. 烯烃加氢反应。

利用纳米金催化剂进行烯烃加氢反应,可以在温和反应条件下得到高品质、高收率的烃类产物。

纳米金催化剂可以在较低的反应温度下进行加氢反应,保障产物的品质,还可以提高反应速率和收率。

2. 芳基硝化反应。

纳米金催化剂可以在温和的反应条件下进行芳基硝基化反应,获取高产率的芳基硝基产物。

与传统的硝基化反应相比,纳米金催化剂可获得更好的选择性和活性,提高产物的纯度和质量。

3. 金属有机化学反应。

金属有机化学反应是一类有机合成重要的反应,在先进材料和功能材料的合成中有广泛应用。

纳米金的应用

纳米金的应用

纳米金的应用拓少杰(陕西理工学院化学与环境科学学院应用化学1202班,陕西汉中723001)指导教师:吴睿[摘要]纳米金作为纳米家族的重要成员,除了具有纳米材料的一般性质外,还具有良好的光学特性、生物相容性及催化活性等独特的物理、化学性质。

纳米金这些特殊的性质,使其在化学、生物、医药、食品等领域具有广泛的应用。

本文重点就纳米金在食品安全检测领域、生物医药领域的应用作了详细综述,并对其未来的发展进行了展望。

[关键词]纳米金;应用;食品安全检测;生物医学The application of gold nanoparticlesShaojie Tuo(Grade 12, Class 1202, Major in Applied Chemistry, School of Chemical & Environment science, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, Shaanxi)Tutor: Rui WuAbstract: As an important member of the nanoparticle family, gold nanoparticles have the general properties of nanometer materials and other good unique physical and chemical properties such as optical properties, biocompatibility, catalytic activity. Gold nanoparticles have a wide range of applications in the chemical, biomedicine, food and other fields. Based on these special properties, we mainly reviewed the application of gold nanoparticles in the field of Food safety inspection and biomedicine, as well as the development in the future was prospected.Key words: gold nanoparticles; application; Food safety inspection; biomedicine引言纳米材料是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料[1]。

纳米金:一种功能广泛的生物医学研究与应用工具

纳米金:一种功能广泛的生物医学研究与应用工具

纳米金也叫金纳米粒子。

这些纳米粒子大约是人头发的千分之一的尺寸大小。

纳米金非常小,通常它们以溶胶状态存在也就意味着金纳米粒子可以悬浮在液体中。

因此,金纳米粒子也被称为金溶胶或胶体金。

纳米金并不是我们大家所熟悉的黄金首饰的金黄色。

金溶胶通常显示出透明红色、蓝色、紫红色的状态,这主要是由纳米金的纳米尺寸效应和表面等离子共振特性所决定的。

纳米尺寸效应当固体晶体材料缩减到纳米尺度时就会展现出和块体结构不一样的性质。

超顺磁性的Fe3O4以及纳米金就是很好的例子。

大块的Fe3O4是亚铁磁性的,但是纳米尺寸的Fe3O4是超顺磁性的,也就意味着当存在磁场时纳米Fe3O4表现出磁性,当移去磁场时其磁性消失,这导致超顺磁性Fe3O4对于磁场的变化非常敏感并且响应很快。

而不同尺寸和形状的纳米金可与波长范围400-1200 nm)的可见光及近红外光发生相互作用,并且导致表面等离子共振吸收或散射,从而使得纳米金表现出独特的光学特性。

例如,40nm的纳米金修饰抗体后可用于免疫层析试纸条的构建,这也是最早应用于临床的POCT技术;10nm的纳米金修饰特异性单抗构建纳米探针,可用于免疫电镜中对细胞表面的抗原进行标记和定位;金标银染技术也广泛用于免疫检测或核酸检测中的信号放大。

表面等离子共振(SPR)通常来说,表面等离子共振(SPR)有两种形式,如图1所示,传播的等离子体及局域化的表面等离子体。

当入射光与光滑金属表面相接触时会激发出金属表面的电子波,电子波会在金属表面传递,并与光耦合,这种现象被称为表面等离子极化(SPP)。

当光与金属纳米粒子相互作用时会产生局域表面等离子共振(LSPR),这主要是由于金属纳米粒子费米能级附近导带上的自由电子在入射光频电场的驱动下在金属表面发生集体振荡,产生局域表面等离激元。

当入射光的频率正好与自由电子的固有振动频率相同时,则发生共振,即局域表面等离子体共振(LSPR)。

此时,电磁场的能量被有效地转变为金属表面自由电子的集体振动能。

金纳米材料

金纳米材料

金纳米材料金纳米材料是由纳米金粒子制备而成的金属材料。

纳米金材料具有较大的比表面积和特殊的物理、化学性质,因此在材料学、化学、物理学等领域具有广泛的应用前景。

首先,金纳米材料在催化领域拥有独特的优势。

与传统金属催化剂相比,金纳米材料由于具有较大比表面积,可以提供更多的活性位点,从而增加了反应活性。

此外,金纳米材料还可以通过调控其形貌和尺寸来调节其催化性能,以满足不同反应的需求。

因此,金纳米材料在催化领域的应用前景非常广阔,可以用于催化剂的设计和优化,提高催化反应的效率和选择性。

其次,金纳米材料在电子学领域具有重要的应用价值。

金纳米材料具有良好的导电性和抗氧化性,可用于制备高性能的电极材料。

例如,金纳米颗粒可以用于制备柔性电子器件,具有良好的可伸缩性和透明性,可用于可折叠显示器、柔性电子标签等应用。

此外,金纳米材料还可以通过调控其表面等离子共振效应,实现光电转换功能,用于制备高效率的光电器件,如太阳能电池等。

再次,金纳米材料在医学领域具有广阔的应用前景。

金纳米材料具有良好的生物相容性和生物稳定性,可用于制备生物传感器和药物传输载体。

例如,金纳米粒子可以作为生物标记物,用于检测生物分子的存在和表达水平,从而实现疾病的诊断和治疗。

此外,金纳米材料还可以通过调控其表面等离子共振效应,实现光热治疗,用于肿瘤治疗和抗菌等应用。

另外,金纳米材料还具有环境保护和能源领域的潜在应用。

金纳米材料可以作为催化剂,用于净化废水和废气中的有害物质。

此外,金纳米材料还可以作为电极材料,用于制备高性能的超级电容器和锂离子电池,实现能源的高效存储和转换。

综上所述,金纳米材料具有独特的物理、化学性质和广泛的应用前景。

金纳米材料在催化、电子学、医学和环境保护等领域展示了重要的应用潜力,对于推动科学技术的发展和社会进步具有重要意义。

纳米金的用途

纳米金的用途

纳米金的用途纳米金是一种具有纳米级尺寸的金纳米颗粒,其尺寸通常在1-100纳米之间。

由于其特殊的尺寸效应和表面效应,纳米金材料在许多领域都有广泛的应用。

以下是纳米金的一些主要用途:1. 生物医学领域:纳米金在生物医学领域有广泛应用,例如在药物传递中扮演载药体的角色,可以有效地将药物输送至靶细胞。

此外,纳米金还可以用于光热疗法,通过激活纳米金在近红外光下的光热转化,使癌细胞受到热损伤。

此外,纳米金还可用于生物传感器和生物成像等方面,提高对组织和细胞的检测和成像能力。

2. 材料科学领域:纳米金具有较大的比表面积和优异的光学特性,可以用作增强材料的传导性和催化活性。

纳米金可以嵌入到陶瓷材料中,提高其热传导性能和机械强度。

此外,纳米金还可以用于制备高性能的传感器材料,例如气体传感器、光学传感器和生物传感器。

3. 环境应用:纳米金在环境科学领域有广泛应用,例如在水处理中,纳米金可以作为催化剂去除有害物质和污染物,例如重金属离子和有机物。

纳米金还可以用于制备高效能源材料,例如太阳能电池和燃料电池,提高能源转换效率。

4. 电子学和信息技术:纳米金可以用于制备高性能的电子器件,例如透明导电膜、有机太阳能电池和柔性电子器件。

纳米金还可以用于制备高密度的电子元件,例如纳米线和纳米颗粒晶体管。

此外,纳米金还可以用于制备纳米光学器件,例如纳米光纤和纳米光栅。

5. 其他应用:纳米金还可以用于制备高性能的涂料材料、抗菌材料和防护材料。

纳米金可以作为涂层的添加剂,提高涂层的硬度和耐磨性。

纳米金还可以用于制备纳米墨水,用于纳米印刷和柔性电子显示器等方面。

综上所述,纳米金具有广泛的应用领域,在生物医学、材料科学、环境科学、电子学和信息技术等方面都具有巨大的潜力。

随着纳米科技的不断发展,纳米金的应用前景也会越来越广阔。

荧光标记纳米金

荧光标记纳米金

荧光标记纳米金
荧光标记纳米金是一种常用的生物标记技术,可以用于生物分子检测、成像和药物输送等领域。

纳米金是一种由纳米级别的金颗粒组成的材料,由于其表面等离子体共振效应(SPR)的存在,具有很高的荧光猝灭能力,因此在荧光标记中被广泛应用。

制备荧光标记纳米金的方法有多种,其中最常用的是通过表面修饰来实现。

通常,纳米金表面会被修饰一层聚合物,例如聚乙二醇(PEG)或聚乙烯醇(PV A)等。

然后,将荧光染料分子通过化学键或物理吸附的方式固定在聚合物表面上,形成荧光标记纳米金。

荧光标记纳米金的优点是具有高的荧光强度和稳定性,同时由于金颗粒的表面等离子体共振效应,可以增强荧光信号的强度和特异性。

此外,纳米金的表面等离子体共振效应还可以用于荧光成像和光谱分析等领域。

在生物分子检测方面,荧光标记纳米金可以用于检测蛋白质、核酸和细胞等生物分子。

在成像方面,荧光标记纳米金可以用于荧光成像和光谱成像等技术,如荧光共振能量转移(FRET)和表面增强拉曼光谱(SERS)等。

在药物输送方面,荧光标记纳米金可以用于药物输送和治疗,例如肿瘤治疗和炎症治疗等。

总之,荧光标记纳米金是一种非常有用的生物标记技术,可以用于多种生物分子检测、成像和药物输送等领域,具有很高的应用价值和发展前景。

纳米晶体材料的研究与应用

纳米晶体材料的研究与应用

纳米晶体材料的研究与应用纳米晶体材料是当前研究前沿领域之一,这是一种很小的材料,由纳米级别的结晶体构成,呈现出许多独特的性质和应用。

在医学、电子信息和物理等领域,纳米晶体材料正在被广泛地研究和应用。

下面,我们将重点介绍一些纳米晶体材料的研究和应用,展示其未来可能的应用前景。

1. 金属纳米晶体材料的制备和应用金属纳米晶体材料在纳米电子、磁性材料和生物医学等领域都有着广泛的应用。

纳米金材料是一种极为重要的材料,由于其极小尺寸和表面电子结构的改变,它们具有许多与大尺寸材料不同的性质。

现在,大多数研究都集中在纳米晶体的制备和表征以及纳米晶体的电子学性质和磁性性质上。

2. 半导体纳米晶体材料的制备和应用半导体纳米晶体材料是一种非常有吸引力的研究对象,因为它可以直接调控能带结构,并在高密度下呈现出与真正半导体不同的行为。

此外,由于纳米晶体的小尺寸,电子和空穴被限制在晶体中的空间,同时表面和晶粒边界也对材料的光学和电学性质有重要影响。

因此,纳米晶体半导体材料在太阳能电池、荧光技术和量子点显示屏等领域有着巨大的潜力。

3. 陶瓷纳米晶体材料的制备和应用陶瓷纳米晶体材料是一种非常优秀的新型材料,这种材料可以用于制造高温材料、超硬材料和高性能催化剂等。

纳米陶瓷颗粒也因其小尺寸、高比表面积、高稳定性以及其独特的光、磁以及光学性质而在光电器件尤为受到关注,同时也是将来制造陶瓷类复合材料的重要原料。

4. 有机-无机杂化纳米晶体材料的制备和应用有机-无机杂化纳米晶体材料是一种新型纳米材料,它具有独特的性质,在催化、传感、光电器件等领域有着广泛的应用。

杂化纳米晶体材料的具有不同的性质,可以通过组装、合成和矿化等方法来控制其形貌和功能,例如通过改变有机和无机组分的比例以及有机链的长度来调节其发光性能。

这种材料具有薄膜或单晶多晶的形态,广泛应用于生物医学、光学等领域。

总之,纳米晶体材料是未来新材料领域中最具有发展前景的材料之一。

在各个领域的研究中,纳米晶体材料均显示出优越的性能,为人类提供了诸如高效能、低耗能的催化、分离、传感、储存和转换等许多新方案。

纳米金粒子的制备及其在生物传感器中的应用

纳米金粒子的制备及其在生物传感器中的应用

纳米金粒子的制备及其在生物传感器中的应用纳米金粒子是指金属黄金在100纳米以下的微小颗粒,因其独特的光学、电学、磁学和化学等性质而引起研究者的极大兴趣。

在近年来的科学研究中,纳米金粒子被广泛应用于医学、电子、光电、生物传感、光学传感、热传感等领域。

其中,纳米金粒子在生物传感器中的应用具有广阔的应用前景。

一、纳米金粒子的制备纳米金粒子的制备方法有多种,如物理气相沉积、化学气相沉积、溶液法、微反应系统等。

其中,溶液法是制备纳米金粒子最为常用的方法之一。

通过选择不同的还原剂、保护剂、模板等条件,可以制备出晶体形貌不同的纳米金粒子,如球形、棒形、八面体形等。

此外,纳米金粒子亦可通过激光蚀刻法等方法制备。

二、纳米金粒子在生物传感器中的应用在生物传感器中,纳米金粒子作为生物反应器、识别元素和信号放大器等重要角色。

其具有以下应用:1. 生物传感器纳米金粒子在生物传感器中可以作为载体搭载生物分子,例如抗体、DNA探针、酶等,来检测特定物质。

当前,基于纳米金粒子的免疫传感技术被广泛应用于免疫识别、抗菌药物检测、酶活性测定等领域。

2. 生物成像利用纳米金粒子的高度表面增强拉曼散射效应,可以普及成像领域,例如在细胞成像、分子成像等方面有广泛应用。

3. 传感器信号放大器纳米金粒子在生物传感器中作为信号放大器,可以增强传感器的灵敏度和快速响应。

近年来,许多人体检测设备和检测仪器中采用了这一技术。

4. 气体传感器纳米金粒子在气体传感器中可以自身吸附气体,如H2,CO和NO2等。

当吸附的气体只有实际质量的0.01%时,其性质发生了明显改变,可以用作气体传感器探测吸附的气体。

三、纳米金粒子存在的问题尽管纳米金粒子在生物传感器中有着广泛的应用前景,但同时也存在一些问题。

首先,纳米金粒子人工制备过程中可能存在产生有害化合物的风险,例如使用还原剂亚硫酸钠和棕榈酸钠等。

其次,纳米金粒子的使用需考虑是否对人类健康有副作用,例如纳米金粒子可能被身体吸收进入人体,对人体器官造成损伤。

纳米金材料在催化反应中的应用

纳米金材料在催化反应中的应用

纳米金材料在催化反应中的应用近年来,纳米科技的快速发展为催化反应领域带来了革命性的变革。

纳米金材料作为一种重要的催化剂,具有独特的物理和化学性质,广泛应用于各种催化反应中。

本文将探讨纳米金材料在催化反应中的应用,并介绍其在环境保护、能源转化和有机合成等领域的重要作用。

一、纳米金材料在环境保护中的应用环境污染是当前全球面临的严重问题之一。

纳米金材料在环境保护中的应用主要体现在两个方面:污水处理和大气污染控制。

首先,纳米金材料可以作为高效的催化剂用于污水处理中的有害物质降解。

通过调控纳米金材料的形状和尺寸,可以提高其催化活性和选择性,从而实现对有机污染物的高效降解。

其次,纳米金材料还可以作为催化剂用于大气污染控制中的有害气体转化。

例如,纳米金颗粒可以催化一氧化氮的还原反应,将其转化为无害的氮气,从而减少大气中的有害气体排放。

二、纳米金材料在能源转化中的应用能源短缺和环境污染是当前全球面临的两大难题。

纳米金材料在能源转化中的应用可以有效地解决这些问题。

首先,纳米金材料可以作为催化剂用于燃料电池中的氧还原反应。

其高催化活性和稳定性使得燃料电池能够高效地将化学能转化为电能,从而实现清洁能源的利用。

其次,纳米金材料还可以作为催化剂用于光催化水分解中的氢气产生。

通过吸收太阳能并利用纳米金材料催化剂的作用,可以将水分解为氢气和氧气,从而实现可持续能源的生产。

三、纳米金材料在有机合成中的应用有机合成是现代化学领域的重要分支,广泛应用于药物合成、材料合成和精细化学品生产等领域。

纳米金材料在有机合成中的应用主要体现在两个方面:催化剂和催化剂载体。

首先,纳米金材料作为催化剂可以用于各种有机反应的催化转化。

其高催化活性和选择性使得有机反应可以在温和的条件下进行,从而提高反应的效率和产率。

其次,纳米金材料作为催化剂载体可以用于固定其他催化剂,提高其稳定性和重复使用性。

通过将其他催化剂负载在纳米金材料上,可以实现对有机反应的高效催化。

纳米金的制备及其应用

纳米金的制备及其应用

纳米金的制备及其应用纳米金是一种在化学、生物、电子等领域有广泛应用的纳米材料。

由于其独特的光学、电学、热学、化学等性质,已成为研究的热点。

本文将介绍纳米金的制备方法和在各个领域中的应用。

一、纳米金的制备目前,纳米金的制备方法主要包括化学法、物理法和生物法。

1. 化学法化学法主要是采用还原剂还原金盐制备纳米金。

还原剂中常用的有氢氯酸、硼氢化钠、氨水、次氯酸钠等。

其中,硼氢化钠是常用的还原剂,它可以在常温下还原金离子,制备出颗粒大小均匀的纳米金。

同时,在制备过程中可通过控制反应条件如pH值、温度、反应时间等来调节纳米粒子的大小和形貌。

2. 物理法物理法主要包括热蒸发法、电沉积法、激光还原法等。

其中,热蒸发法是最简单的方法,将金属加热到高温蒸发,通过凝结沉积的方式制备纳米金。

这种方法制备的纳米金颗粒分布不均匀,同时难以控制粒径大小。

3. 生物法生物法主要是利用生物体系合成纳米金,其中,酵母、细菌、植物等都可以用来制备纳米金。

这种方法制备的纳米金稳定性较好,不存在对人体的有害物质,因此在生命科学研究中应用较为广泛,如在类肝细胞药物代谢活性的测定中等。

二、纳米金的应用1. 光学应用纳米金具有强烈的吸收和散射光线的能力,因此在光学领域有着广泛的应用。

纳米金的表面增强拉曼散射(SERS)效应,使得其可用于生物分析和检测。

此外,纳米金还可以用于光学传感器和太阳能电池。

2. 医学应用纳米金在医学领域中有着广泛的应用,如用于癌症的诊断和治疗。

纳米金对癌细胞可以产生热效应,从而达到杀灭癌细胞的效果。

此外,纳米金还可以在癌症分子靶向治疗中发挥作用。

3. 生物学应用纳米金在生物学领域中也有重要的应用,如在药物传递、生物成像等方面。

纳米金的表面容易与生物大分子发生结合,可以用于制备生物传感器、生物标记等。

4. 电子学应用纳米金的电学性质表现出了很多独特的性能,如表面等离子共振等,使得其在电子学领域中有着广泛的应用,如在生物传感器和电子器件等方面。

常用的金催化剂

常用的金催化剂

常用的金催化剂常用的金催化剂主要包括纳米金颗粒和金合金催化剂。

金催化剂具有优异的催化性能和选择性,广泛应用于有机合成、电化学催化、环境保护等领域。

以下是一些常见的金催化剂:1.纳米金颗粒:纳米金颗粒作为最常见和广泛应用的金催化剂之一,其独特的催化活性和选择性吸引了科研和工业界的广泛关注。

纳米金颗粒的大小、形状和表面修饰等因素对其催化性能有着重要影响。

近年来,纳米金颗粒在有机合成反应中的应用取得了显著成果,如氢化反应、氧化反应、脱羧反应等。

纳米金颗粒催化剂不仅具有较高的活性和选择性,而且还可以实现反应条件的温和化,降低能源消耗和环境污染。

2. 金合金催化剂:金合金催化剂是将金与其他金属元素合金化而得到的催化剂。

这种催化剂具有较高的活性和稳定性,可以广泛应用于氧化还原反应、有机合成和环境催化等领域。

白金-金合金(Pt-Au)、钯-金合金(Pd-Au)等都是常用的金合金催化剂。

合金化过程可以改变金的电子结构,从而调节其催化性能。

此外,合金催化剂具有较好的抗毒性和抗失活性能,有利于提高催化剂的寿命。

3. 金负载催化剂:金负载催化剂是将金固定在其他载体上,如氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)等。

这种催化剂通过调节金的载体相互作用,可以改变其催化性能并提高金的稳定性。

金负载催化剂在气体处理、有机合成和环境保护等领域具有广泛的应用前景。

此外,负载金催化剂还具有较高的活性、选择性和耐久性,有助于实现高效、绿色和可持续的催化过程。

4. 金纳米线:金纳米线作为一种一维的金纳米结构,具有较大的比表面积和高的催化活性。

金纳米线在电化学催化、光催化和传感器等领域表现出优异的性能。

其独特的一维结构有利于提高反应物与催化剂的接触效率,从而增强催化效果。

此外,金纳米线的形貌和尺寸可以通过控制合成条件来实现调控,为催化反应的高效性和选择性提供了可能。

5. 金薄膜:金薄膜是将金沉积在固体表面或膜衬底上得到的薄膜。

金薄膜在表面增强拉曼光谱、催化反应和电化学传感等方面具有重要应用。

525nm纳米金的摩尔消光系数

525nm纳米金的摩尔消光系数

525nm纳米金的摩尔消光系数纳米金是一种具有特殊性质的金纳米材料,由于其极小的尺寸,具有高比表面积、催化活性和局域表面等离激元共振等特性,使其在生物和光电学领域得到广泛应用。

在光学应用中,纳米金主要用于表面增强拉曼光谱(SERS)、生物传感、纳米光学和光热转换等方面。

在这些应用中,我们需要了解金纳米粒子在光学场下的相互作用,其中最重要的参数之一就是摩尔消光系数。

摩尔消光系数是一个衡量物质吸收能力的重要参数,常用于描述材料的吸收强度和浓度。

在纳米金的应用中,摩尔消光系数是描述金颗粒与电磁波相互作用的重要参数,它可以通过物质吸收光强和浓度之间的线性关系计算出来。

为计算525nm纳米金的摩尔消光系数,我们需要进行如下步骤:首先,我们需要知道金纳米颗粒的大小和形态对其光学性质的影响。

金纳米颗粒的光学性质主要由其局部表面等离子体共振(LSPR)所决定。

LSPR是指金纳米颗粒表面电子团簇共振导致的电磁辐射现象,这种现象的出现主要与金纳米颗粒形态、大小、所处介质等因素有关。

其次,我们需要了解525nm波长光在金纳米颗粒表面的相互作用。

由于金纳米颗粒体积很小,其与光子的相互作用主要基于全反射和散射。

525nm波长的光是可见光中较短波长的一种,它会与金纳米颗粒表面的电子相互作用,导致电子激发和与电子团簇的相互作用,从而使金纳米颗粒表面出现LSPR效应。

最后,我们需要知道525nm纳米金的吸光度和浓度来计算其摩尔消光系数。

吸光度是光通过物质时发生吸收的程度,在光学应用中通常用于测量物质吸收光强,在测量摩尔消光系数时需要同时考虑吸光度和物质浓度之间的关系。

根据比尔定律,吸光度与浓度之间成线性关系,可以用下式表示:A=εcl其中A为吸光度,ε为摩尔消光系数,c为物质浓度,l为光程长度。

因此,来自文献的数据显示525nm纳米金的吸光度为0.1,浓度为5*10^-8 M,光程长度为1cm,故525nm纳米金的摩尔消光系数为0.2 M^-1 cm^-1。

纳米金催化

纳米金催化

纳米金催化
纳米金催化是一种利用纳米金材料作为催化剂的技术。

纳米金催化剂具有高催化活性、高选择性和高稳定性等优点,因此在化学合成、环境保护、新能源等领域具有广泛的应用前景。

纳米金催化剂的制备方法主要有物理方法和化学方法两种。

物理方法包括气相沉积法、溅射法、激光消融法等,化学方法包括还原法、溶胶-凝胶法、水热法等。

其中,还原法是最常用的方法之一。

纳米金催化剂的催化活性主要取决于其尺寸、形貌和表面结构等因素。

通过控制纳米金的尺寸和形貌,可以调控其催化活性和选择性。

例如,纳米金球具有较高的催化活性,而纳米金棒则具有较好的选择性。

纳米金催化剂在化学合成领域的应用非常广泛。

例如,纳米金催化剂可以用于催化氧化反应、加氢反应、偶联反应等。

在环境保护领域,纳米金催化剂可以用于催化降解有机污染物、脱氮除磷等。

在新能源领域,纳米金催化剂可以用于催化燃料电池反应、光催化分解水等。

总之,纳米金催化是一种非常有前途的技术,具有广阔的应用前景。

随着研究的不断深入,纳米金催化剂的制备方法和催化性能将会不断得到改进和提高。

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纳米金的应用拓少杰(陕西理工学院化学与环境科学学院应用化学1202班,陕西汉中723001)指导教师:吴睿[摘要]纳米金作为纳米家族的重要成员,除了具有纳米材料的一般性质外,还具有良好的光学特性、生物相容性及催化活性等独特的物理、化学性质。

纳米金这些特殊的性质,使其在化学、生物、医药、食品等领域具有广泛的应用。

本文重点就纳米金在食品安全检测领域、生物医药领域的应用作了详细综述,并对其未来的发展进行了展望。

[关键词]纳米金;应用;食品安全检测;生物医学The application of gold nanoparticlesShaojie Tuo(Grade 12, Class 1202, Major in Applied Chemistry, School of Chemical & Environment science, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, Shaanxi)Tutor: Rui WuAbstract: As an important member of the nanoparticle family, gold nanoparticles have the general properties of nanometer materials and other good unique physical and chemical properties such as optical properties, biocompatibility, catalytic activity. Gold nanoparticles have a wide range of applications in the chemical, biomedicine, food and other fields. Based on these special properties, we mainly reviewed the application of gold nanoparticles in the field of Food safety inspection and biomedicine, as well as the development in the future was prospected.Key words: gold nanoparticles; application; Food safety inspection; biomedicine引言纳米材料是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料[1]。

纳米金是纳米材料的一种,为金的纳米级颗粒,直径一般在1 ~ 100 nm之间。

纳米金的发展可追溯到16世纪现代化学的奠基人Paracelsus将制备得到的“饮用金”用于精神类疾病的治疗。

而在1857年,英国科学家法拉第发现将少量电解质加入到氯金酸还原出的含纳米金的溶液中后,溶液会由红变蓝,最后变为无色,而当他在溶液中加入一些大分子物质(如明胶等)后,便可阻止该现象的发生。

法拉第的这个发现为后来纳米金的应用奠定了牢固的科学基础[2]。

1 纳米金的性质纳米金具有非常特殊的光学性质,主要表现在对光的吸收和散射两方面。

当其吸收光时,由于表面等离子体共振的存在,一方面可以使纳米金将光能高效的转换为热能,另一方面也会根据纳米金粒径、形状的不同而产生不同的颜色变化。

而当其发生光散射时,不仅会发生等离子体共振散射,还能增强拉曼散射的信号强度。

此外,纳米金与其他荧光物质作用时表现出荧光增强和荧光淬灭两种不同的效应,其荧光寿命极短,非常适合对一些特异性物质进行检测[3]。

除了光学性质,纳米金还具有比表面积大,表面易修饰,生物相容性好,催化活性高等诸多优秀的物化性质。

2 纳米金的制备方法目前研究者大多采用化学方法和物理方法来制备纳米金粒子,纳米金的化学制备方法主要有氧化还原法、电化学法、紫外光分解法等。

其中,利用柠檬酸钠还原氯金酸是应用最早的一种制备纳米金的方法,该方法到目前为止依然被研究人员所广泛使用[4]。

其方法是先将氯金酸溶液与水过滤后加热至沸腾,然后再加入过滤后的柠檬酸钠,混合均匀,待溶液颜色由浅黄色变为酒红色即为所得胶体金溶液。

相对物理方法而言,化学方法由于操作要求更低、粒子不易发生团聚、能够根据研究需求改变粒子尺寸大小等优点,因而更适合在实际研究中使用。

当前,对纳米材料的应用研究是科学界的一大热点领域,而纳米金更是因为其区别于其他纳米材料的独特性质而受到人们的广泛关注,其在分子检测、光热治疗、肿瘤诊断以及绿色催化等诸多领域都发挥着重要的作用,下面我主要就其在食品安全检测及生物医药领域作详细综述。

3 纳米金的应用3.1纳米金在食品安全检测领域的应用食品安全是当今世界共同关注的一个重大问题,如何能够研发出快速、灵敏、经济、准确的食品安全检测产品是解决食品安全问题的重中之重。

而目前一般采用的检测技术大都存在前处理繁琐,样品损耗较大,检测成本过高等缺点,因此,有着易制备,表征方法简单,检测灵敏度高等优点的纳米金粒子受到人们越来越多的重视和研究[5],相信在不久的将来纳米金一定会在食品安全检测领域大放异彩。

现将纳米金粒子在食品安全检测方面的应用作如下综述。

3.1.1农药残留农药残留是目前食品安全的一大重要问题,自从人工合成农药大量应用于农业生产以来,关于农药残留的问题日益严重与复杂。

目前,全世界每年要生产上百万吨的化学农药,有千余种人工合成的化合物被用于农业生产,由此引发的农药污染问题无时无刻不在威胁着人类的健康[6]。

而采用一般的气液相色谱分析法不仅检测过程繁琐、耗时,而且检测结果也不够精确。

Faulk等人首次利用纳米金作为免疫标记物检测沙门氏菌的表面抗原,很好的解决了上述问题。

该方法到目前为止已经达到实用化阶段,比如克百威农残速测试纸条等。

Kaur等人[7]制作出一种用来检测残留除草剂莠去津的免疫层析试纸(图3.1),该试纸条以纳米金粒子作为免疫标记物,利用纳米金粒子团聚引起颜色的变化来检测残留莠去津,能够很大程度的提高检测灵敏度,其检出限可达到1.0 μg/mL。

莠去津抗莠去津抗体半抗原金蛋白样品层NC膜吸水层图3.1 免疫层析试纸交叉反应分析示意图Fig. 3.1 Schematic diagram of an immunochromatographic dipstick employed in the described assay showing cross-reactionand assay formatLi等[8]通过使用纳米金比色探针对以甲胺磷为代表的有机磷农药进行了可视化检测,其原理是硫代乙酰胆碱被乙酰胆碱酯酶催化生成的硫代乙酰胆碱能够与纳米金结合,引起纳米金粒子团聚,使溶液颜色由酒红色变为蓝色,而有机磷农药可以通过抑制乙酰胆碱酯酶的活性从而起到控制纳米金溶液颜色变化的作用,通过颜色的变化就可以知道有机磷农药的含量。

通过实验,发现该方法的检测灵敏度达到1.40 ng/mL。

Rastegarzadeh等[9]建立了一种利用纳米金来检测福美双的方法,其原理是福美双能够抑制氯金酸被抗坏血酸还原生成纳米金,体系中的福美双含量越多,最后生成的纳米金粒子就越少,颜色也会越浅。

通过实验,发现线性范围在2.0×10-7 ~ 1.0×10-5 mol/L时,灵敏度达到1.7×10-7 mol/L。

说明该方法适用范围广,灵敏度高,能够用于实际检测中。

随着科学技术的进步,利用纳米金检测农药残留的方法和技术也在不断改善和发展,相信在不久以后,农药残留的检测一定会变得快速,方便并且准确。

3.1.2 兽药残留兽药残留不仅仅是我们所理解的原药残留物,它其实也包括了药物在机体中反应所产生的代谢产物。

兽药残留危害极大,一般不会立刻致病,但长期食用含有残留兽药的肉制品会使残留物在体内积累,最终导致过敏等一系列毒性反应。

另外,部分残留药物还具有致癌、致畸、致突变作用[10]。

因此,找到一种快速、灵敏、简单的兽药残留检测方法是人们所迫切需要的。

Chen等[11]采用纳米金免疫技术首次同时对猪肉组织中的卡那霉素和妥布霉素进行了检测,该方法对猪肉组织中卡那霉素和妥布霉素总量的检测限达到了50 μg/kg,检测过程在5 ~ 10分钟之间,结果肉眼可辨。

该方法检出限低,灵敏度高,检测时间短,因而在对样品的现场快速筛选工作中能够发挥重要作用。

Jiang等在2011年利用相同的办法对牛肉和猪肉样品中的19-去甲睾酮残留进行了检测,实验结果显示,线性范围在0.03 ~ 38 ng/mL之间时,在磷酸盐缓冲液中检测限可达0.52 ng/mL。

同样适用于现场快速检测。

在2011年,He等[12]报道了一例利用纳米金比色法成功检测到猪体液中β-兴奋剂的实验,氯金酸会被β-兴奋剂还原为金原子从而形成红色的纳米金溶液,该现象肉眼可辨,检测准确度高,利用该方法,人们便可以通过对尿液、血清等液体样品的检测来检测β-兴奋剂或其它类似物,在体育竞技等方面有着非常好的应用前景。

3.1.3 致病微生物的检测由致病性微生物所引发的食源性疾病可以算是全世界头号食品安全问题。

上世纪80年代上海便因为生吃毛蚶而导致30万人患上甲肝,这一数字直到现在依然是世界记录。

而每年都会有数以百人因为沙门氏菌中毒住院。

食品生产是一个非常复杂的过程。

在整个过程中任意一环都存在被致病性微生物污染的可能性[13]。

包括原料本身就可能携带有致病性微生物、在运输或销售过程中被致病微生物感染等。

致病微生物的种类有许多,其中与人们接触最多,对人们威胁最大的主要有:禽流感病毒、沙门氏菌、口蹄疫病毒、金黄色葡萄球菌等。

目前,以纳米金为免疫标记物的快速检测技术在致病微生物方面的应用比较多,检测的种类也比较广泛。

自从Hasan成功利用免疫胶体金技术检测了O1群霍乱孤菌以来,以纳米金为基础的致病微生物检测技术越来越多,检测方式也越来越丰富[14]。

Yang等[15]通过纳米金将沙门氏菌的单克隆抗体固定于经乙二胺修饰的玻璃电极上,从而制得一种电容型免疫传感器,利用该传感器可以直接检测沙门氏菌。

实验表明,当沙门氏菌处于1.0×102 ~ 1.0×105 CFU/mL的浓度范围内时,检测限能够达到1.0×102 CFU/mL。

Su等[16]在2012年研究出一种通过将巯基乙胺与纳米金结合来检测大肠杆菌O157:H7的方法,当以巯基乙胺修饰的纳米金与含有大肠杆菌O157:H7的样本接触时,由于巯基乙胺能够以静电吸附作用与大肠杆菌O157:H7结合,从而引起巯基乙胺与纳米金复合物的聚合,导致溶液颜色由红变蓝,5 min即可用肉眼观测到,适用于现场即时检测。

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