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金和金纳米粒子已经广泛应用在各种领域中,如电子传感技术、纳米材料技术、化工制药技术、生物医疗技术等。本研究通过对金和金纳米粒子表面进行功能化,设计合成了一系列由11-巯基十一烷酸(MUA)、多功能化聚合物(LSA)包裹的金纳米粒子;使用离子液体组装在金表面,再通过离子交换法将全氟烷基阴离子组装到材料表面,研究离子交换功能化表面对蛋白吸附和蛋白构象的影响。运用电化学、X射线光电子能谱仪(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、表面等离子体共振波谱仪(SPR)、接触角测定仪(CA)等多种技术对功能化材料表面的结构和性质进行了表征。1.简要概述了金纳米粒子的合成和发展、金和金纳米粒子的表面功能化以及功能化的金和金纳米粒子的应用。2.以MUA、LSA作为保护剂,合成了粒径可控,尺寸均一、分散性和稳定性好的AuNPs。通过调节氯金酸(HAuC14)/保护剂的比例,利用柠檬酸钠还原法和硼氢化钠还原法分别合成得到粒径为10～75 nm、1～6 nm的AuNPs,并使用TEM、FTIR、UV-vis、动态光散射(DLS)等技术对AuNPs的性质进行表征。1.8 nm FMUA-AuNPs具有良好的荧光特性,荧光量子产率达到6.8%,stock位移到达282 nm,最大激发波长为325 nm,最大发射波长为607 nm。此外,对LSA-AuNPs稳定性研究发现,LSA-AuNPs常温下在水溶液中能够稳定保存60天以上,在PBS和DMEM溶液中能够稳定保存3天以上,这为金纳米粒子在生物医学中的应用提供了重要保障。3.使用离子液体1-巯丙基-3-甲基咪唑溴盐(MPMI-Br)在金表面进行自组装,通过离子交换法将全氟烷基阴离子组装到材料表面,采用XPS、SPR、CA和GIR对功能化材料表面的结构和性质进行了表征,研究功能化金表面对蛋白的抗污性能。使用双全氟甲基磺酰亚胺锂(DMSI-Li)和双全氟丁基磺酰亚胺钠(DBSI-Na)在金表面进行离子交换。结果发现,交换的温度对该体系离子交换的影响不大;在水溶液中交换的离子交换度比在乙腈高;当交换时间达到12 h,功能化金表面的接触角达到最大。使用MPMI-Br与11-巯基十一烷醇(MUD)以不同比例混合组装在金表面上,再通过离子交换将全氟辛基磺酸钾(PFOS)修饰到金表面,研究混合组分修饰的表面对蛋白吸附和对蛋白构象的影响。结果表明,当混合组分MPMI-PFOS达到20%时,表面具有良好的抗蛋白吸附效应,该表面对Fib蛋白的吸附量为23 ng·cm-2和对BSA蛋白的吸附量为15 ng·cm-2。通过GIR对Fib蛋白二级结构进行分析以及ELISA实验对蛋白活性进行研究得出,混合组分MPMI-PFOS达到20%时,该表面对Fib蛋白活性保持最好,这可能是表面的F和O共同作用的结果。由此得出,当材料表面同时存在亲水基团和疏水基团时,表面具有良好的抗蛋白吸附和保持蛋白构象的作用。