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利用在高分子溶液中硼氢化钠直接还原氯金酸溶液的方法,制备热力学稳定的金纳米颗粒,加入丙烯酸树脂AR后制备成AuNP/PVP/AR纳米颗粒墨水通过喷墨打印机和计算机画图软件,制备含金纳米颗粒的微纳米阵列。改变其表面的修饰后,得到了具有导电性和特殊生物效应的微纳米阵列芯片。
首先,通过利用高分子对纳米颗粒的稳定性和树脂特殊的溶解性特点,制备了双层高分子保护的稳定的水溶性环境友好的AuNP/PVP/AR纳米墨水。此墨水与商用墨水进行了系列的对比表征和分析,并对金纳米墨水的机理进行了探讨,得出双层保护高分子的金纳米墨水的形成机理。
利用纳米颗粒胶体AuNP/PVP/AR墨水和喷墨打印技术相结合,以电脑设计的阵列图形为模板制备得到各种微纳米阵列芯片,可以打印到很多介质表面,显示出独特的表面形貌与可控的物理化学性质。对打印的金纳米阵列进行表征,发现煅烧后导电性变化明显。系统研究结果表明在500℃温度下煅烧后的金纳米阵列的导电率可以达到0.8×104 S·cm-1,因此用此种方法制备的微纳米阵列,能够很好的被应用于导电芯片的制备和生产。
用传统又经典的MTT方法研究AuNP/PVPs对HeLa细胞的毒性活性影响,发现相同的表面修饰物时,随着颗粒尺寸的大小不同,表现出明显的细胞毒性差异,并在大肠杆菌与AuNP/PVP相互作用研究中发现类似毒性影响现象。通过细胞透射电镜研究了这种纳米颗粒促进HeLa细胞死亡现象的机理。当AuNP/PVP/AR以墨水的形式通过计算机和打印机打印后,AuNP/PVP/AR对HeLa的细胞毒性依然存在,使HeLa细胞在不同材料基底上的选择性生长,这种细胞阵列芯片的制备变得更加简单、省时和有效。当通过煅烧改变阵列表面的修饰后,HeLa细胞在打印有金纳米颗粒的阵列处生长情况与硅片基底上的生长情况发生不同,再次证明不同表面修饰的金纳米阵列材料对HeLa细胞生长的重要影响作用,可以用来制备不同选择性的生物芯片。