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利用可设计金银核壳纳米结构实现蛋白灵敏探测
作者: 来源 : 时间:2015-12-25 字体<    >

   等离激元纳米结构独特的性质使其在生物医学工程、高效光电子器件、绿色能源等诸多领域有广泛应用。其中金、银等贵金属纳米颗粒因宽谱调控的局域等离激元共振 (localized surface plasmon resonance, LSPR)、化学稳定好及成熟的化学合成方法获得了广泛关注, 易于调控的LSPR结合特异性识别在超灵敏检测领域显示了诱人的应用前景。我们在前期研究中发现二价铜离子可加速金纳米棒的生长,通过调控生长速率可获得高质量的金纳米棒;进一步研究表明铜离子作用的机理为氧化刻蚀,中间态为一价铜离子,可借助其特异性配体二喹啉甲酸(bicinchoninic acidBCA)进行检测。基于此,我们发展了基于Cu2+/BCA刻蚀金银纳米结构的方法,可对LSPR在宽光谱范围进行调控。与BCA蛋白测定方法中二价铜离子与蛋白质发生双缩脲反应相结合,我们发展了一种简便、灵敏的蛋白定量方法(SPR-BCA检测法)。时域有限差分FDTD模拟表明小尺寸、高长径比的金纳米棒是更灵敏的探针。此外, FDTD计算表明接近金棒表面的Ag壳对银的改变量更敏感,而低浓度蛋白恰好位于这一区域,因此我们的方法对低浓度蛋白的检测更灵敏,弥补了传统BCA方法的不足。选用经过优化的近红外区光学探针(金棒LSPR位于880 nm,我们实现了蛋白质浓度在0.5 1000 μg/ml区间的灵敏检测, 探测下限达到3.4 ng/ml。 若将探针LSPR波长进一步红移,检测下限还可进一步提高。相关研究成果发表在Nanoscale (DOI: 10.1039/c5nr07924a) 该工作得到了科技部重大研究计划(2012CB934001)和国家自然科学基金(21173056)的支持。

 

 

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