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本论文主要以金纳米粒子、银纳米粒子、上转换纳米粒子等为基元,利用DNA自(驱动)组装技术,构建了一系列具有特定空间结构的组装体。进而研究该组装体的光学信号增强效应,并利用效应构建纳米正三棱锥体(四面体)探针和上转换包银(UCNP@Ag)纳米核壳结构。研究了等离子共振效应对拉曼信号和荧光信号的增强机理,实现了对目标物质进行简单、快速、超灵敏的检测,并利用贵金属的等离子共振吸收性能,进行光热转换,在抑菌领域实现了良好的光热协同消杀的效果。首先,分别制备了金、银纳米粒子,以两两互补的巯基修饰的DNA单链为骨架,通过两步法依次将四个金纳米颗粒组装成以纳米颗粒为顶点的正三棱锥体结构。将有血管内体生长因子(VEGF)适配体修饰的AgNPs通过碱基互补配对原则修饰在金纳米正三棱锥体的骨架上形成嵌银的金正三棱锥体纳米探针。分别以透射电子显微镜(TEM),动态光散射(DLS)、紫外-可见光吸收(Uv-vis)等手段对其进行系列表征,并利用计算机模拟以有限时域差分法(FDTD)对该结构经贵金属的等离子共振效应所增强的电磁场分布以及强度分布进行详细分析。模拟结果显示,所构建的嵌银正三棱锥体结构与试验结果一致。以所构建的嵌银正三棱锥组装体为探针,实现对血管内皮生长因子的的超灵敏检测,最低检测限为22.6 aM。其次,基于上述建立的成熟的纳米自主装技术以及所探究的贵金属的等离子共振效应在SERS信号增强方面的优异效果,本论文中也组装了单一材料的金纳米正三棱锥体结构。通过对DNA序列的设计,利用基于端粒酶(Telomerase)的端粒重复扩增特性,文章中构建出了一种以拉曼增强信号和荧光信号双模式检测的纳米正三棱锥体探针,用于对细胞胞内的端粒酶酶活水平的检测。方案首次实现胞内原位端粒酶酶活检测。探针在胞内稳定性高,特异性好,灵敏度高,最低检测水平为6.2×10–15 IU。再次,基于贵金属纳米粒子的等离子共振增强效应,设计了上转换-金纳米粒子组装体。利用上述成熟的贵金属合成技术,制备了粒径分别约为4 nm的金纳米粒子,并用水热法制备出粒径为20 nm的稀土掺杂上转换纳米颗粒(NaYF4:20%Yb,0.5%Tm)。设计了六组不同序列长度且两两相互配对的DNA序列。分别将每对DNA巯基修饰后连接在AuNPs和上转换粒子上,构建出上转换-金(UCNP-Au)组装体,通过对荧光信号的检测,优化出荧光信号被贵金属纳米材料等离子共振效应所增强程度最大的最优序列,以此序列所形成的间距为标准,以VEGF适配体替换部分序列,构建出用以检测该目标物的纳米探针。以增强荧光信号实现对VEGF的超灵敏检测。最后,利用上述研究的贵金属纳米粒子会在特定位置产生等离子共振吸收和UCNPs的发射峰形成匹配耦合这一性质,论文借助上述章节成熟的UCNP的合成方法,对其表面进行包银处理,将UCNPs的发光转化为贵金属的发热,制备了UCNP@Ag纳米颗粒,利用该粒子的光热效应,结合银粒子的抑菌性能,形成了多效多模的抑菌效应,对该材料的抑菌性能做评测,结果显示该种复合结构的粒子能够有效快速的对细菌进行杀灭。该材料的成功制备使得在比较苛刻的环境中借助近红外光进行消杀成为可能,可以为未来的食品或卫生领域的消杀需求提供潜在的解决思路。