基于金纳米颗粒修饰的人体IgG蛋白检测SERS基片的制作方法

文档序号:15490038发布日期:2018-09-21 20:25阅读:345来源:国知局

本发明属于拉曼增强材料表面修饰技术领域,具体涉及一种基于金纳米颗粒修饰的人体igg蛋白检测sers基片。



背景技术:

1974年,fleishmann等人首次证实:当吸附在粗糙的ag电极表面后,吡啶单的拉曼信号强度比同浓度溶液强很多(ramanspectraofpyndineadsorbedatasilverelectrode,chem.phys.lett.1974,26,163-166)。这种因表面效应引起的拉曼增强后被普遍称为表面拉曼散射增强(surfaceenhancedramanscattering,sers)效应。

纳米粒子的表面修饰技术是一门新兴学科。20世纪90年代中期,国际材料会议提出了纳米粒子的表面修饰工程新概念,即用物理或化学方法改变纳米粒子表面的结构和状态,赋予粒子新的机能,并使其物性(如粒度、流动性、电气特性)得到改善,实现人们对纳米粒子表面的控制。

各向异性的金纳米棒(goldnanorods,nrs)具有可调的比率(长径比),同时又具有化学和光学上的各向异性,其作为新一类的金纳米粒子已经引起了材料科学和生命科学领域工作者的巨大兴趣。在可见光区和近红外区,nrs具有横向和纵向表面等离子体共振峰(surfaceplasmonresonance,spr)。在近红外区,等离子体表面的纵向吸收峰,可实现人为调控,并出现对光的强吸收、更高荧光效率和更强的散射光,同时对周围介质的电容率十分敏感。金纳米颗粒还是一种生物适应性较好的纳米材料,通过静电吸附或巯基修饰位点进行共价耦合,金纳米棒表面容易被抗体、寡核苷酸、生物素、蛋白a、外源凝集素、酶等关键探针分子功能化,这种生物分子纳米粒子杂化体系对于生物传感、药物及基因运送、光热治疗和生物材料成像而言,都是基础的构建元。

综上所述,金纳米颗粒在电学、光学、生物纳米材料杂化、生物化学传感和成像、药物传送以及纳米材料组装等方面有着潜在的应用价值,成为近年来纳米材料领域里的研究热点。在生物化学和医学领域的应用中,包含nrs的各种纳米粒子需要具有生物相容性和胶体稳定性。



技术实现要素:

为克服现有技术的不足,本发明提供了一种基于金纳米颗粒修饰的人体igg蛋白检测sers基片,该制备方法基于电化学和离子溅射原理,而且所选的试剂浓度和溅射时间能够对石英基片表面进行最好的修饰改性,使得纳米粒子和基片结合更为牢靠的同时,能够提高对探针分子的吸附作用,增强生物信息的拉曼检测信号。可极大提高增强强度及基片的稳定性和重复性。

一种基于金纳米颗粒修饰的人体igg蛋白检测sers基片,其制备包括如下步骤:

(1)将石英片在超声波清洗器中用无水乙醇进行表面清洁后清洗干燥;

(2)将步骤(1)获得的清洁石英片放置在氢氟酸溶液中,进行表面改性后清洗干净并自然干燥;

(3)将步骤(2)中经表面改性的石英基片放置在离子溅射仪中,采用金纳米颗粒的离子溅射,控制溅射电流大小和溅射时间,离子溅射电流大小应控制在0.5~1a,溅射时间应控制在50s,使得金纳米颗粒厚度控制在20~25nm;

(4)将步骤(3)中获得的基片用去离子水清洗,并自然干燥,即获得一种基于金纳米颗粒修饰的人体igg蛋白检测sers基片。

优选地,步骤(2)中表面修饰过程需稀释氢氟酸溶液的浓度,稀释浓度为5%~10%,反应时间为10~15min。

本发明采用电化学和离子溅射方法,方法简单,有效避免了颗粒团聚问题;所使用的表面修饰改性浓度和时间作为最佳的优化条件,能够提高对探针分子的吸附性能;所制备的拉曼增强型生物检测基片具有良好的稳定性和重复性。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的人体igg蛋白检测sers基片对浓度为0.75mg/ml的人体igg蛋白的拉曼光谱图;

图2为本发明实施案例1中制备的拉曼增强型基片的扫描电镜图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1:

在干净干燥的烧杯中加入20ml无水乙醇,将切好的石英片浸泡入内;在超声波清洗器中70~80℃条件下清洗30min,清洗速率为100~150r/min,冷却至室温后用酒精和去离子水反复清洗后自然晾干;在另一干净干燥的塑料烧杯中加入将10ml的40%氢氟酸溶液溶于30ml的蒸馏水,用干净干燥的毛笔蘸取少许,涂覆在切好的石英片表面,15min后用去离子水反复清洗并自然晾干;将自然晾干的石英片放入离子溅射仪中,在1a的溅射电流条件下溅射50s,取出后用去离子水冲洗晾干;即可得厚度为20nm的金纳米颗粒修饰的人体igg蛋白检测sers基片。

实施例2:

在干净干燥的烧杯中加入20ml无水乙醇,将切好的石英片浸泡入内;在超声波清洗器中70~80℃条件下清洗30min,清洗速率为100~150r/min,冷却至室温后用酒精和去离子水反复清洗后自然晾干;在另一干净干燥的塑料烧杯中加入将10ml的40%氢氟酸溶液溶于70ml的蒸馏水,用干净干燥的毛笔蘸取少许,涂覆在切好的石英片表面,15min后用去离子水反复清洗并自然晾干;将自然晾干的石英片放入离子溅射仪中,在1a的溅射电流条件下溅射50s,取出后用去离子水冲洗晾干;即可得厚度为20nm的金纳米颗粒修饰的人体igg蛋白检测sers基片。

实施例3:

在干净干燥的烧杯中加入20ml无水乙醇,将切好的石英片浸泡入内;在超声波清洗器中70~80℃条件下清洗30min,清洗速率为100~150r/min,冷却至室温后用酒精和去离子水反复清洗后自然晾干;在另一干净干燥的塑料烧杯中加入将10ml的40%氢氟酸溶液溶于30ml的蒸馏水,用干净干燥的毛笔蘸取少许,涂覆在切好的石英片表面,30min后用去离子水反复清洗并自然晾干;将自然晾干的石英片放入离子溅射仪中,在1a的溅射电流条件下溅射50s,取出后用去离子水冲洗晾干;即可得厚度为20nm的金纳米颗粒修饰的人体igg蛋白检测sers基片。

实施例4:

在干净干燥的烧杯中加入20ml无水乙醇,将切好的石英片浸泡入内;在超声波清洗器中70~80℃条件下清洗30min,清洗速率为100~150r/min,冷却至室温后用酒精和去离子水反复清洗后自然晾干;在另一干净干燥的塑料烧杯中加入将10ml的40%氢氟酸溶液溶于30ml的蒸馏水,用干净干燥的毛笔蘸取少许,涂覆在切好的石英片表面,15min后用去离子水反复清洗并自然晾干;将自然晾干的石英片放入离子溅射仪中,在1a的溅射电流条件下溅射100s,取出后用去离子水冲洗晾干;即可得厚度为40nm的金纳米颗粒修饰的人体igg蛋白检测sers基片。

对实施例样品进行拉曼增强光谱测试,附图1为实施例1中获得的基片对浓度为0.75mg/ml的人体igg蛋白的拉曼光谱图,谱峰为617cm-1。附图2为该拉曼增强型基片的扫描电镜图。

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