一种SiO2@Ag复合纳米球的制备及其在SERS免疫层析检测方法中的应用

摘要

目的：制备一种分散性好、粒径均一可用作表面增强拉曼散射(SERS)基底的硅核–银壳(SiO2@Ag)复合纳米球；建立一种基于SERS的免疫层析快速检测方法并应用于人IgG、蓖麻毒素的检测。　　方法：通过改进的Stober法合成80nm SiO2球；以合成的80 nm SiO2球为核心，在超声条件下通过阳离子多聚物聚乙烯亚胺自组装在二氧化硅球的表面形成纳米级的壳层(SiO2@PEI)，然后通过PEI层的强正电性，均匀、密集的吸附一层尺寸为3 nm的胶体金在SiO2@PEI复合纳米球的表面形成SiO2@PEI@3 nm Au复合纳米球结构；3 nm胶体金作为银壳还原的种子，加入聚乙烯吡咯酮为分散剂、甲醛为种子还原剂，采用种子生长法合成出完整、连续、上面自带热点结构的100 nm SiO2@Ag复合纳米球；将制备的100 nm SiO2@Ag复合纳米球应用于免疫实验中，建立了一种基于SERS免疫层析法检测人IgG的方法；检测方法的实现主要步骤分为以下三步：(1)免疫SERS–Tag的制备、表征及条件优化。(2)试纸条的制备及组装。(3)样品人IgG的检测；应用已经建立的SERS免疫层析试纸条检测方法快速检测蓖麻毒素。　　结果：制备出的SiO2@Ag复合纳米球的粒径为100 nm左右、大小均一、分散性好；加入不同硝酸银的量(0 mM、0.05 mM、0.1 mM、0.2 mM、0.3 mM)还原银壳，通过透射电镜观察到形成的Ag壳层的连续程度不同，然后通过检测其对小分子化合物PATP(浓度为10–6 M)的拉曼增强效果，筛选出最佳硝酸银的加入量，即最佳质量的SiO2@Ag复合纳米球；SiO2@Ag复合纳米球作为SERS基底用于检测含有不同浓度福美双的甲醇溶液，福美双检测灵敏度为10–9 M，证明了SiO2@Ag复合纳米球具有很好的SERS增强作用；制备出SERS–Tag，通过透射电镜观察其具有很好的分散状态；优化SERS免疫层析实验条件，确定当投入拉曼分子的量为10 mM时，拉曼增强效果最强；当NC膜孔径规格为6μm时，层析效果最好；当人IgG浓度为0.8 mg/mL时划膜检测效果最佳；建立的SERS免疫层析法检测人IgG的灵敏度1 ng/mL；应用已建立的SERS免疫层析法检测蓖麻毒素的灵敏度为1 ng/mL。　　结论：成功制备了一种分散性好、粒径均一、具有粗糙表面、能显著增强拉曼分子信号的高性能SiO2@Ag复合纳米球；此复合纳米球可以做为SERS增强基底用于非标记法小分子物质的检测，实现了对农药福美双的高灵敏度检测；成功制备出分散性良好的免疫SERS–Tag，建立一种基于的SERS免疫层析法检测的方法，实现了人IgG灵敏度为1ng/mL的检测；应用已建立的SERS免疫层析检测方法实现来了蓖麻毒素的快速检测，灵敏度为1ng/mL。

目录

声明

英文缩略词对照表

前言

1 引言

2 技术概论及应用研究

3 SERS 基底的研究

4 基于SERS 的标记法检测蛋白质的应用及特点

5 免疫层析技术概论

6 本课题的研究目的和思路

实验1 一种SiO2@Ag复合纳米球的制备

材料和方法

结果

实验2基于SERS免疫层析检测方法的研究

材料和方法

结果

实验3 SERS免疫层析试纸条法检测蓖麻毒素

材料和方法

结果

讨论

结论

致谢

参考文献

附录一：文献综述新型免疫层析技术概论

附录二：在校期间论文论著和科研情况