基于纳米金的柔性SERS基底的制备及其用于致病菌检测研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haidao_123456789
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
表面增强拉曼光谱(SERS)是一种以普通拉曼光谱为基础,借助纳米材料的光学性能,获得增强后的物质分子特征指纹信息的新型检测分析技术,具有信号强、检测速度快、灵敏度高、操作简单等优点,被广泛的应用于生物医学、环境科学、食品安全等领域。SERS基底作为SERS技术的核心,决定着测试结果的增强强度、重复性、稳定性等指标。因此,SERS活性基底的研究具有十分重要的意义。本研究立足于发展一种具有低成本、简便易用、制作过程环保等特点的SERS基底,并探究其在不同物质检测鉴别中的应用。具体如下:
  本课题首先对RS技术及SERS技术的发现、SERS技术的增强机理及基底制备进行了概述,着重介绍了SERS柔性基底的研究进展及SERS技术在致病菌检测与鉴别方面的应用。
  首先采用化学还原法合成了平均粒径约为20~100nm之间的三种不同粒径的金纳米溶胶。利用多种表征手段对金纳米溶胶进行了尺寸及形貌表征并加以理论解释。用这三种粒径金溶胶分别作为SERS基底,以10-5mol/L的结晶紫(CV)作为探针分子,计算了金溶胶的增强因子(EF),其中平均粒径为50衄的金溶胶增强效果最好。选取三种不同种类的物质(罗丹明、血红蛋白、金黄色葡萄球菌)做为被测物,使用不同粒径的金纳米溶胶对其进行检测分析,发现50脚金溶胶具有一定的普适性。对其进行SERS性能测试,结果表明该金溶胶具有较高的灵敏度、重复性、在三个月内具有良好的稳定性。以l%NaCl作为团聚剂讨论了其对不同粒径金纳米溶胶的SERS增强效应。最后,基于实验检测过程的稳定性,50nm金溶胶为最佳选择。
  其次,以第二章制备的具有普适性的金溶胶(50nm)为溶剂,拉曼峰少、强度低、厚度薄、均匀性更好的卷烟纸作为柔性固体支撑物,采用直接浸泡法制备金胶卷烟纸作为SERS基底,整个制备过程操作简单,无需大型仪器及较高的实验技巧。以10-5mol/L的结晶紫(CV)作为探针分子,通过条件实验,优先选择浸泡时间为12h的金胶卷烟纸作为SERS基底,对其进行一系列SERS性能表征,具有较好的增强效果、均一性、重复性等,且在六月内具有良好的稳定性,RSD均小于20%。应用金胶卷烟纸对S.aureus、S.flexner.进行了检测分析,结果显示使用金胶卷烟纸作为SERS基底,可以获得两种致病菌各自的拉曼特征指纹,具备高特异性、高灵敏度,可100%区别这两种致病菌。初步探究了金胶卷烟纸应用于混合致病菌的SEl峪检测,说明金胶卷烟纸做为SERS基底在致病菌的检测鉴别方面具有巨大潜力。
  最后,利用金溶胶液体为基底的SERS技术及PCR技术对金胶卷烟纸检测S.aureus、S.flexner方法进行验证,证明利用金胶卷烟纸快速检测鉴别细菌方法的有效性及可靠性。
其他文献
背景:众多中枢神经系统疾病都伴随神经炎症。神经炎症引发和加剧的核心环节在于小胶质细胞的激活。激活的小胶质细胞释放多种神经炎性分子,造成炎性组织微环境,进而引起神经元结构和功能异常。我们前期研究结果显示在小胶质细胞激活过程中,其谷氨酰胺酶表达水平显著提高。静息态小胶质细胞过表达谷氨酰胺酶后可诱导小胶质细胞的激活,同时增加细胞外囊泡的释放。近期有研究表明,激活态小胶质细胞所释放的细胞外囊泡能够引起神经
目的:  糖尿病视网膜病变(Diabetic Retinopathy,DR)是一种糖尿病性微血管病变,是糖尿病中最常见、最重要的致盲病,其发病机制与高血糖诱导的氧化应激、多元醇途径、慢性炎症等有关。神经胶质成熟因子-beta(GMFB)是由脑组织提取得到的一种17kDa的酸性蛋白质,主要在中枢神经系统中星型胶质细胞和一些神经元表达。实验室前期研究发现,GMFB在糖尿病早期视网膜病变中起着重要作用。
神经干细胞是一类具有自我更新能力且能分化为神经元、星形胶质细胞以及少突胶质细胞的组织干细胞,在哺乳动物体内主要分布于大脑的室管膜下区及海马齿状回颗粒下区。大量研究表明,包括脑卒中损伤在内的中枢神经系统损伤能激活神经干细胞参与损伤的修复。然而当脑卒中发生后,不仅神经干细胞参与脑损伤的修复,而且血管内皮细胞、周细胞、胶质细胞等其他终末分化细胞也将共同参与修复。  为研究神经干细胞与神经血管单元对脑卒中
在世界范围内,癌症是引起人类死亡的主要原因之一。每年癌症死亡人数大约有820万人。其中非小细胞肺癌(Non-smallcelllungcancer,NSCLS)导致的死亡人数超过一百万,而肺腺癌(Lung adenocarcinoma,LUAD)是NSCLC中最常见的组织学类型。自2011年国际肺癌研究协会/美国胸科学会/欧洲呼吸学会(IASLC/ATS/ERS)引入新的组织学分类后,越来越多的研
学位
O6-烷基乌嘌呤-DNA烷基转移酶(AGT)是一种重要的DNA修复酶,AGT可将DNA鸟嘌呤O6位上的甲基、氯乙基和苄基等烷基基团转移至自身第145位半胱氨酸残基上,所以AGT在保护正常细胞DNA不受烷化剂损伤的同时,也能够修复抗癌烷化剂对肿瘤细胞DNA的损伤,进而导致抗肿瘤药物的耐药性。氯乙基亚硝基脲(CENUs)通过诱导DNA形成dG-dC股间交联使癌细胞凋亡从而发挥抗癌效果,常用于治疗脑瘤、
在新药研发过程中,需要对候选化合物的安全性进行评价,主要采用交叉参照方法来填补其毒性数据空白。传统的交叉参照方法主要是基于化学相似性原理发展起来的,该原理主要参照化合物的结构、活性和物理化学性质方面的信息。但是,化合物的毒性一般都与复杂的毒性机制相关联,因此,当预测新化合物的毒性时,仅仅基于化学相似性的交叉参照方法不能准确评价其毒性,经常出现“活性悬崖”问题,即化学结构高度相似,毒性结果却完全不同
蛋白质结构稳定性的维持和生物学功能的发挥需要空间邻近残基之间的协同作用。对于分子间相互作用,保守残基可能在界面内形成一个或多个局部的簇,进而促进功能模体的形成。先前的研究表明,蛋白质一蛋白质界面上保守残基成簇聚集在一起。与蛋白质表面其它部位的残基相比,蛋白质界面的残基通常更为保守。为了研究此性质是否有助于蛋白质-RNA复合物的结合位点识别,在这项工作中,系统地研究了蛋白质-RNA相互作用界面内保守
学位
原发性肝细胞癌是常见的恶性肿瘤之一,现己严重威胁人类的生命健康。对于肝脏小肿瘤(直径<3cm),临床介入治疗常采用热消融技术。其中微波消融技术以其热效率高、升温速度快、热场较均匀、凝固区坏死彻底、受血流影响因素小等特点,在肿瘤的局部治疗中显示出了较大的优势。但微波消融肝脏肿瘤的基础参考数据较为匮乏,临床治疗过程中对治疗参数的判断多依赖于医生的经验,无法保证消融温度场可适形覆盖整个肿瘤组织。因此,微
心衰作为一种复杂并且较难治愈的疾病,对人类的健康和生命具有严重威胁。心脏移植目前是治疗晚期心力衰竭最有效的方法,但是由于供体器官的缺乏,心脏移植的应用受到了限制。在过去十几年中,人工心脏泵的使用增加,降低了等待供体器官进行心脏移植的患者的死亡率,对心衰治疗的发展具有重要的意义。而人工心脏泵作为心室辅助装置最重要的组成部分,对其的设计和研究就显得格外重要。在人工心脏泵的研究开发过程中,溶血一直是一个
心电图自动分析技术被广泛应用于临床辅助诊断。目前的研究大多基于复杂的人工特征提取技术,对临床中复杂的心电信号的判别效果有待提高。深度学习技术有望在该领域得到应用。本论文基于深度学习方法,针对单个心拍或者心电复合波的自动判别展开研究。本文主要研究内容包括:  1.提出基于一维卷积神经网络的患者特异性心电分类方法。该方法将多层一维卷积神经网络自动学习的心电特征和心电的RR间期特征进行融合,送入多层感知
学位