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随着现代分析测试技术的发展,特别是在传统的分子荧光分析方面,对于灵敏度、选择性等方面的要求越来越高。在本文的研究中,将会对金纳米粒子、金银合金荧光纳米材料、磁性纳米材料、适配体以及荧光分析与共振光散射技术进行实验和讨论,主要内容分为以下五章: 第一章:本章概述了实验的研究背景,金纳米粒子、金银合金荧光纳米材料和磁性纳米粒子及其制备方法、适配体与荧光分析和共振光散射分析的基本应用特性。 第二章:本章提出了一种基于还原型谷胱甘肽(GSH)的抗聚集效应及其保护的金纳米粒子(AuNPs)快速比色检测肌酐的新方法。通过实验发现,由于金纳米粒子状态与共振光散射(Resonance Light Scattering,RLS)的关系,分散状态下的 AuNPs其 RLS强度较低,而处于聚集状态下的 AuNPs,其体系的 RLS强度明显增加,且 RLS的增加值与肌酐浓度呈正比,据此实现对肌酐的定量检测。另一方面,处于分散状态的金纳米粒子呈现酒红色,肌酐能使 AuNPs发生聚集,体系同时呈蓝色;而当GSH作为抗聚集剂加入到反应时,由于不同浓度的肌酐能使金纳米粒子体系发生不同程度的聚集,由此呈现从红色到蓝色,有梯度的颜色变化。更具实际意义的是,金纳米粒子体系能在合适的GSH浓度保护下,呈现从红色,深紫红、紫色最后到蓝色的颜色渐变,使肉眼鉴别出血肌酐含量成为可能。此外,该传感器已经成功地应用于检测人类血清肌酐,能很好地满足生物化学、药学和临床等领域检测肌酐的需求。 第三章:本章通过设计出一种新型的荧光探针,并将其应用在组氨酸的检测当中,具备快速、灵敏和选择性强的特点,这是利用还原型谷胱甘肽稳定化制备的金银合金荧光纳米材料(GSH-AgAuNAs)能和Cu2+形成团簇。具体地,GSH-AuAgNAs具有强烈的荧光特性,当加入铜离子时,GSH-AuAgNAs与之形成GSH-AuAgNAs/Cu2+团簇,从而造成GSH-AuAgNAs的荧光猝灭,接着加入组氨酸到溶液中,由于组氨酸和铜离子之间的高度特异性相互作用,使得Cu2+被重新释放,令 GSH-AuAgNAs的荧光特性恢复,这表明基于本方法制备的金银合金荧光纳米材料离子探针可用于生物大分子的检测。相比其他的方法,该方法灵敏度高、设计简单、操作方便、使用最少有机溶剂,在复杂的物理环境检测组氨酸,有超高选择性,表现出良好的实际应用效果,结果令人满意。 第四章:本章提出了一种新型的环保型金银合金荧光纳米材料(GSH-AgAuNAs)的制备方法。利用该种具备强烈荧光特性的纳米材料和磁性纳米材料(MNPs),同时结合反向荧光检测方法,对人绒毛膜促性腺激素(HCG)进行快速和高灵敏的检测。首先制备出还原型谷胱甘肽作为保护剂的合金材料和磁性纳米材料,然后将HCG的单克隆抗体(Mab-I和Mab-II)键合作用在金银合金材料和磁性纳米材料的表面,接着将HCG抗原与结合了Mab-I的金银合金纳米材料先进行反应,然后用结合了Mab-II的磁性纳米材料加入到反应体系中,使反应体系中通过抗原-抗体的特殊识别作用进行结合反应,因此,体系中会形成一种“三明治”式的免疫分析结合物,最后利用该结合物上的磁性纳米材料的独特的磁性,进行磁性分离。这样,抗原-抗体结合得越多,体系中的荧光物质通过磁性分离后就会变得越少,荧光信号也就越低,据此实现对HCG的定量检测。此外,本实验还对该HCG免疫检测方法进行了实际样品的加标检测,实际效果令人满意。 第五章:本章设计了一段结合凝血酶适配体序列的分子探针,并利用共振光散射技术(Resonance Light Scattering,RLS),建立了一种新颖和高选择性检测凝血酶的方法。此法是根据凝血酶与其适配体的特异性识别,亚甲基蓝(MB)与单链或双链DNA分子间的作用和共振光散射信号之间的关系提出的。亚甲基蓝分子能与双链 DNA分子结合,产生较强的共振光散射信号,但其与单链 DNA的结合相对较弱,因而产生的共振光信号弱;另一方面,由于凝血酶的加入,结合了凝血酶适配体序列的分子探针能与凝血酶特异性识别,造成体系的分子探针浓度降低,导致最后能形成双链DNA的浓度减少,最终使体系的共振光信号降低。此外,我们还利用紫外-可见吸收光谱法验证了亚甲基蓝与DNA作用的减色效应的存在。本实验相信可以为检测凝血酶的方法研究和相关分子探针的设计提供一些新的思路。