粗糙化金纳米棒SERS探针用于生物成像研究

金纳米棒(AuNR)是制备近红外表面增强拉曼散射(SERS)探针最为经典的纳米材料,但存在拉曼信号增强能力弱等缺点.本研究通过在巯基-聚乙二醇修饰的AuNR表面原位还原、生长金纳米颗粒的方法,制备了一种新型的表面粗糙化金纳米棒(R-AuNR),并以此构建SERS纳米探针用于生物成像研究.金纳米颗粒的生长使Au NR表面生成了大量的纳米间隙(即"热点"区域),提高了AuNR表面粗糙度,因此其SERS增强能力显著提高.基于R-AuNR的SERS探针的灵敏度较基于Au NR的探针提高2～8倍,细胞与活体小鼠的成像实验表明R-AuNR SERS探针具有很好的生物成像能力.     

内标化SERS探针检测磷脂双层膜中药物释放研究初探

本研究设计合成了一种核-壳结构内标化表面增强拉曼散射(SERS)探针,并用于磷脂双层膜中药物释放研究.该SERS探针中,拉曼报告分子包裹在金纳米球和金纳米壳层中间,金纳米壳层将报告分子与外部环境隔开,确保了信号稳定性.同时,金纳米壳外层裸露,可以用于待测分子的SERS传感.进一步在内标化SERS探针表面包裹以磷脂双分子层,以二乙基硫醛三碳菁化碘(DTTC)作为模型药物,构建探针标记脂质体纳米结构,并进行细胞标记.通过检测探针内标和DTTC拉曼信号的比率变化,可以反映细胞内纳米药物的释放行为.所建立的比率方法有效消除了拉曼测试仪器本身误差的影响,为药物的体内检测提供了一种新的检测方法.     

有序金纳米阵列的可控制备及其表面增强拉曼光谱

介绍了一种大面积规则有序、结构可控、灵敏度高、稳定性良好、制备方法简单且易操作的表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS) 活性基底. 以阳极氧化铝(anodic aluminum oxide, AAO) 模板一次氧化后形成的有序凹坑阵列为模板, 采用真空镀膜技术, 制备了有序的金纳米帽阵列SERS 活性基底, 并以罗丹明6G (Rhodamine 6G , R6G) 为探针分子, 测试和分析了该SERS 活性基底的表面增强拉曼光谱的特性. 结果表明, 这种SERS 活性基底对罗丹明6G 的拉曼散射信号可达到10⁷, 具有较好的增强作用. 该纳米帽阵列结构在1 363 cm⁻¹处的增强效果是相同厚度的普通金膜的7 倍, 且稳定性良好, 并且在放置6 个月之后, 其增强效果基本不变, 可用于化学物质和生物分子的痕量分析.     

聚多巴胺/银复合纳米粒子的制备及其在细胞荧光/表面增强拉曼双成像中的应用

提出了一种具有荧光/表面增强拉曼光散射(SERS)双成像能力的复合纳米粒子的简便制备方法.在银纳米粒子表面修饰上4-巯基吡啶,再在其表面包裹聚多巴胺膜并吸附罗丹明6G.选择合适的激发波长,获得了良好的细胞的荧光和SERS图像,研究了肿瘤细胞的荧光/SERS双成像与药物释放.这种具有荧光/SERS双成像能力的复合纳米粒子有望在生物体成像和药物控释等领域获得应用.     

二氧化硅—金核壳材料的制备与SERS研究

表面增强拉曼散射(SERS)活性基底的制备与优化对靶分子的研究非常关键.本文设计了一种二氧化硅—金核壳材料的SERS活性基底,通过调节二氧化硅—金种子和金生长溶液的比例调节二氧化硅球表面金纳米材料的厚度,得到一系列表面等离子体吸收带可调控的SERS活性基底.这类材料具有较宽的吸收带,适用于多激发线激发,并产生强烈的表面等离子体共振吸收峰.我们采用633 nm激发波长,选择苯硫酚作为探针分子研究基底的SERS活性,其SERS增强因子可以达到107.SERS的增强贡献主要来源于电磁场增强,而聚集在二氧化硅纳米粒子表面的金会提供巨大的电磁场,提高了基底的检测灵敏度和光谱重现性.这类基底在基于SERS应用方面具有潜在的应用价值.     

基于植酸胶束制备纳米金及其SERS特性研究

在溶液中用替换法合成稳定的拉曼信号较强的金纳米粒子,即首先以植酸为稳定剂和控型剂,用柠檬酸三钠还原硝酸银合成银纳米粒子,再利用银纳米粒子还原氯金酸,在水溶液中制备金纳米粒子.采用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、透射电子显微镜(TEM)、能量散射光谱(EDX)对金纳米粒子的光学性质及形貌结构进行了表征,实验表明合成的金纳米粒子结构均一、分散性好.以罗丹明6G为探针分子,研究了金纳米粒子作为基底的表面增强拉曼光谱(SERS)效应,结果表明:这种金纳米粒子具有SERS信号强、检测限低、稳定性强等优点.     

一种通用的合成多刺状的银@金和银@金@银纳米结构的方法用于提高表面增强拉曼的活性

利用简单的湿化学方法制备出多刺状的银@金和银@金@银纳米结构作为高活性的表面增强拉曼散射(SERS)基底.使用不同形状的银纳米结构(纳米球、纳米棒和纳米片)作为前躯体来合成银@金和银@金@银纳米结构,其形状相似但具有不同刺状表面的两种纳米材料.它们的形貌、组成、光学性质和SERS活性分别用过扫描电镜、元素分析、紫外可见吸收光谱和拉曼光谱进行表征.这些刺状结构在可见光区域具有宽的较强的吸收峰且具有较高的SERS活性.用结晶紫(CV)作为探针分子,所有不同形貌的刺状银@金@银复合物比相应银@金结构的SRES信号大大提高.在这些纳米材料中,以纳米球为前躯体的刺状的银@金@银纳米球具有最强的增强能力,用SERS来检测CV时的最低检测浓度为1×10-10mol/L.该合成方法具有成本低廉,操作简单,产率高等优点,可以用来制备各种刺状的金、银结构,在SERS、催化、光学等等领域具有更好的应用前景.     

一种新型碳基复合薄膜的制备及其用于火炸药SERS检测的性能

采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)方法制备了一种新型金刚石-多层石墨烯纳米杂化(DMGN)的碳基复合薄膜,该薄膜具有三维多孔形貌.DMGN基底对探针分子结晶紫(CV)的表面增强拉曼散射(SERS)检测结果显示出低的检测限(LOD达10-8 mol/L)和大的增强因子(EF为4.34×102),且均匀性好;经过过...     

SiO_2/Ag/SiO_2三层结构制备及其SERS性能的研究

利用磁控溅射技术在二维聚苯乙烯胶体球模板上制备SiO_2/Ag/SiO_2三层纳米结构.以4-巯基苯甲酸(MBA)为探针分子,对基底的SERS活性进行检测.在SiO_2/Ag/SiO_2三层纳米结构中,随着Ag层厚度的增加,SERS信号逐渐增强.当Ag的厚度为100 nm时,在514.5 nm的激发波长下发生共振能量转移,SERS增强效果最好,增强因子达到106.SiO_2/Ag/SiO_2三层纳米结构具有有序度高、结构稳定等优点,而且制备工艺简单,在高灵敏度检测方面具有潜在的应用价值.     

Cu2O-Ag纳米复合材料的制备及SERS性能研究

采用原位还原法成功合成了Cu_2O-Ag纳米复合材料.通过调节AgNO_3的浓度,成功控制了Ag纳米粒子在CU_2O纳米球表面的负载量.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外分光光度计(UV-Vis)对Cu_2O-Ag纳米复合材料的结构和物理性质进行了表征,并以4-巯基苯甲酸(4-MBA)作为拉曼探针分子,对比了不同Ag负载量的Cu_2O-Ag纳米复合材料作为SERS基底时的拉曼增强效果.结果表明,负载银量最高的Cu_2O-Ag3纳米复合材料表现出了最高的SERS活性.     

纳米催化-表面增强拉曼散射光谱检测环境污染物进展

表面增强拉曼散射(SERS)技术是近年来快速发展的一种分析手段,具有简便、快速、灵敏度高、识别能力强和选择性好等优点。SERS技术的灵敏度和重现性高度依赖于其基底的性质,是目前SERS定量研究的热点。结合本课题组的工作,本文综述了纳米金、纳米银、复合纳米材料等SERS分析测定中常用纳米溶胶基底的特性及其制备方法,重点介绍SERS技术结合适配体反应、免疫反应以及包括分子印迹、微流控、薄层扫描等多种技术在内的其他反应作为提高选择性和灵敏度的手段用于环境污染物分析的研究现状,概括了金属(氧化物)纳米颗粒、碳量子点、共价有机框架(COF)、金属有机框架(MOF)等纳米尺寸物质的催化性能和制备方法,结合纳米酶的催化作用和分子反应放大SERS信号,构建的纳米溶胶SERS定量分析方法具有高灵敏度和高选择性的优点。本文主要针对基底制备、纳米催化等SERS定量研究的热点及其在环境污染物分析中的应用进行综述,希望对SERS定量分析理论研究、SERS技术的应用拓展提供积极参考。     

三维结构Au-ZnO-Au复合纳米棒调控制备及其SERS性能研究

为获得具有三维高密度热点分布的SERS活性基底材料,提出一种高效构筑具有高密度热点效应基底材料的方法,即以气/液界面法组装制备聚(苯乙烯-co-N-异丙基丙烯酰胺)@聚丙烯酸(PSN@PAA)二维胶体晶体。通过离子溅射法组装纳米Au粒子层得到大面积沉积Au纳米粒子层的胶体晶体Au复合基底材料,再以PSN@PAA/Au复合膜为基底,利用水热法在其表面调控生长ZnO纳米棒结构。进一步在PSN@PAA/Au-ZnO表面组装纳米Au,获得具有三维高密度热点分布的PSN@PAA/Au-ZnO-Au活性基底材料。以罗丹明6G(R6G)分子为探针分子进行SERS性能研究,结果表明：拉曼信号强度随ZnO纳米棒高度的增加而增强。基底对罗丹明6G的检出限为10^-10mol/L,主要拉曼峰强度的RSD约为10.23%,该基底具有很好的检测灵敏性和重复性。     

金纳米粒子修饰有机聚合物整体柱的制备及其在柱SERS检测研究

以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,以正丙醇和1,4-丁二醇为二元致孔剂,在毛细管内由热引发进行原位聚合制备聚甲基丙烯酸酯毛细管整体柱.通过物理吸附作用将不同粒径的金纳米粒子(AuNPs)修饰在整体柱材料孔表面并用于表面增强拉曼散射(SERS)光谱分析.利用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、扫描电子显微镜(SEM)对AuNPs形貌、吸收光谱及吸附AuNPs前后整体柱的形貌进行表征.以对巯基苯胺(PATP)为探针分子,采用波长为633nm的激发光作为激发光源,研究不同粒径AuNPs修饰的聚甲基丙烯酸酯整体柱的在柱表面增强拉曼光谱(SERS)性能.结果表明,该整体柱SERS基底具有良好的SERS增强效应.随着AuNPs粒径的增大,基底的SERS活性逐渐增强.     

半核壳PS@Ag/Fe/Ag阵列的制备与SERS性能研究

表面增强拉曼散射(SERS)光谱已广泛应用在生命科学、化学、医学等诸多领域.设计了一种二维有序的半核壳SERS活性基底.利用自组装技术制备聚苯乙烯(PS)球核,通过磁控溅射系统在其表面包覆Ag/Fe/Ag三层壳,改变Fe的溅射时间,制成不同厚度铁磁性层的半核壳PS@Ag/Fe/Ag阵列.采用532 nm激发波长,选择对巯基苯胺作为探针分子研究SERS基底的活性,其增强因子可达到10~7.SERS的增强主要来源于物理增强(即电磁场增强),实现基底的高灵敏度检测和重现性.铁磁性层的引入对PS@Ag/Fe/Ag阵列的SERS增强具有较好的调控作用.     

基于PMMA纳米纤维森林结构的高性能SERS基底

为了满足实际应用对低成本、易制备表面增强拉曼散射(SERS)基底的需求,采用等离子体技术处理聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料层,在其表面形成纳米纤维森林结构,结合金属溅射工艺,制备SERS基底。在理论分析PMMA纳米纤维的形成机理的基础上,以罗丹明6G(R6G)作为探针分子,进行基底的SERS性能测试。结果表明,该SERS基底的检测限达到10~(-10) mol/L,增强因子达到1.75×10~6,相对标准偏差为6.52%,且在30 d内可以保持较好的稳定性,在生化检测领域具有很大的实际应用潜力。     

从废旧DVD光盘到电化学方法可控的SERS基底

表面增强拉曼散射（SERS）光谱是一种高灵敏的检测技术，但制备高活性和低成本的SERS基底仍然是一大挑战.采用低成本的商业数字视频光盘（DVD）作为载体，用电化学技术原位合成金-银（Ag-Au）复合纳米结构作为SERS基底.通过电化学粗糙化技术，无需添加硝酸银（AgNO₃）和四氯金酸（HAuCl₄）前驱体溶液，就可以在DVD光盘上的沟槽状金银反射层表面上得到Ag-Au轨道团簇形态.经过一系列表征和优化，研究了Ag-Au复合纳米结构的SERS性能.结果表明：这种DVD衍生的SERS基底对不同的拉曼探针分子均表现出优异的增强性能、高均匀性（相对标准偏差（RSD）为7.88％）和出色的稳定性.这种简便高效的制备方法以及较高的SERS活性，使得DVD衍生的SERS基底成为开发便捷和一次性传感平台的较佳选择.     

不同金属纳米溶胶对小鼠血清表面增强拉曼光谱的增强效应

以金纳米溶胶、银纳米溶胶和金-银合金纳米溶胶为基底测定了小鼠血清表面增强拉曼光谱(SERS).观察了血清蛋白质结构的主链、侧链和二级结构的振动峰(958、1 003、1 015、1 146、1 352 cm~(-1)),以及血清中少量碳水化合物D-甘露醇和脂类的特征峰(527、1 469 cm~(-1)),并比较了3种金属溶胶基底的SERS增强效应.结果表明,以金-银合金纳米溶胶为基底的SERS谱峰都得到增强,特别是527、958、1 003、1 146、1 352、1 469 cm~(-1)处信号加强明显.以银纳米溶胶为基底的SERS中蛋白质结构的振动峰也有一定的增强,但是在527 cm~(-1)处只有一小峰,未见1 469 cm~(-1)峰.以金纳米溶胶为基底的SERS中蛋白质结构的振动峰也有所加强,但527、1 469、1 547 cm~(-1)峰消失.实验结果表明,金-银合金纳米溶胶的SERS活性最强,银纳米溶胶其次,金纳米溶胶最差.     

高拉曼增强银纳米帽阵列活性基底的模板法制备及其性能

介绍了一种大面积高度有序、结构可控、信号增强显著、信号均一稳定、制备简单的拉曼增强活性基底的制备方法. 以超薄氧化铝(ultra-thin alumina mask, UTAM) 作为模板,通过热蒸发在UTAM 表面沉积一定厚度的银薄膜, 将银薄膜翻转制得大面积结构有序、参数可调的银纳米帽阵列. 采用罗丹明6G (Rhodamine 6G, R6G)为探针分子测试不同模板参数下制备的基底的拉曼活性. 结果表明: 该结构作为表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS) 衬底, 拉曼增强效果非常显著, 拉曼增强因子最高可达10⁹, 约是相同厚度的银薄膜SERS 强度的16.4 倍, 而且信号均一稳定, 基底参数对表面拉曼增强效果可调控. 该制备方法操作简单, 成本低, 易于批量生产, 不同批次间可重复性高, 可用于化学物质和生物分子的痕量分析.     

罗丹明6G在多孔硅-银粒子复合基底上的表面增强拉曼散射

多孔硅与货币金属(Au、Ag、Cu)的复合材料在表面增强拉曼光谱领域有很大的应用前景。本文采用恒电流电解法分别制备了具有均匀纳米孔洞的低阻多孔硅和具有多层次微纳米结构的高阻多孔硅，并开发了一种将铈掺杂进入银胶体中形成铈掺杂的银纳米粒子的方法。作为固态SERS基底的一种制备方式，将银颗粒在多孔硅表面固定化，获得了具有很强选择性的复合基底。以罗丹明6G(Rhodamine 6G, R6G)作为探针分子的拉曼测试表明：多孔硅-银粒子复合基底对较大拉曼位移的拉曼峰(1 590 cm^-1)更加敏感，铈掺杂则进一步增强1 360 cm^-1处的拉曼峰；且复合基底能够检测到10^-9 mol/L浓度的R6G。     

AAO为模板软印模法构建大面积高性能SERS基底（英文）

以双通多孔氧化铝(AAO)为模板用软印模法制作出硅胶(PDMS)纳米线团簇结构,用离子束溅射沉积法在硅胶纳米面条衬底上镀一层50nm的金膜,制成大面积、超高灵敏的SERS基底.以不同孔径的AAO为模板,制作出不同直径的纳米线.用罗丹明6G为探针分子,通过对不同直径纳米线形成的团簇SERS基底进行拉曼信号测量发现,所有SERS基底都显示出可观的拉曼信号增强效应,平均拉曼增强因子随着纳米线直径的增大而增大,最大的增强因子超过2×107.如此大的拉曼信号增强归因于大量纳米线间隙中的超强电磁增强效应.