[发明专利]一种基于金银纳米组装体的藻毒素比率拉曼传感器的构建方法

说明书

本发明建立一种基于金银纳米组装体的藻毒素比率拉曼传感器，属于材料化学应用领域。本发明主要内容包括提供一种具有可控间隙的Au@gap@AgAu核壳纳米粒子的简便合成方法，通过控制酸度可以得到具有不同间隙大小的Au@gap@AgAu核壳纳米结构，分析该结构的拉曼信号放大强度，并基于核酸适配体制备Au@gap@AgAu核壳纳米粒子‑氧化石墨烯/四氧化三铁纳米组装体，以氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物的拉曼信号作为参比信号，构建藻毒素快速、简便、高灵敏的比率拉曼传感检测器。

技术领域

本发明涉及材料化学技术领域，尤其是涉及一种比率拉曼传感器技术。

背景技术

微囊藻毒素是铜绿微囊藻释放的主要毒素种类，能导致人体肝功能衰竭甚至导致死亡。其中微囊藻毒素-LR是藻毒素中最常见的毒素。接触含有少量藻毒素-LR的饮用水可能会导致肝癌。因此，自1998年以来，世界卫生组织确定饮用水中藻毒素-LR的最大允许浓度为1nM。

目前，为了实现藻毒素-LR的灵敏检测，已经开发了大量的分析技术，如高效液相色谱法，液相色谱/质谱法，电化学生物传感器和酶联免疫吸附试验法等。然而，这些方法有其局限性。例如高效液相色谱技术通常需要庞大的设备和耗时的过程。酶联免疫吸附试验法强烈依赖于特殊试剂和专业知识。电化学生物传感器的应用受到电极改性等复杂程序的限制。因此，仍然需要一种更快捷和灵敏的藻毒素-LR检测分析技术。

如今，表面增强拉曼散射技术具有极高的表面灵敏度和关于目标分子的指纹信息，已引起人们越来越多的关注。表面增强拉曼信号的增强主要来自于相邻纳米粒子之间的独特等离子体耦合导致的电磁场局部放大。同时，较强的表面增强拉曼信号主要来自于在纳米粒子中产生热点的超小间隙。由于热点中的电磁场增强可能受到衬底的不均匀性和测量条件的影响，可再现的SERS信号比较难获得。内标分子的引入可以校准仪器因素和测量条件引起的偏差。

Au@gap@AgAu拉曼编码粒子表现出独特的局部表面等离子体共振效应，和其它纳米粒子相比，具有更好的拉曼增强效应，嵌入核心和壳体之间的拉曼信标可以免受外部干扰。通过控制间隙的形成，大小以及均匀性，拉曼信标的信号可以大大增加。氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物具有卓越的信号稳定性以及来自石墨烯电子传输效应的额外SERS增强，是作为内标分子进行定量拉曼检测的理想选择。同时，磁性基底不仅可以在不离心的情况下分离解离的粒子，还可以通过磁性聚焦信号探针以提高灵敏度。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于金银纳米组装体的藻毒素比率拉曼传感器的构建。本发明具有超高灵敏定量检测的优点。本发明的技术方案如下：

一种基于金银纳米组装体的藻毒素比率拉曼传感器的构建方法，所述构建方法包括如下步骤：

(1)Au@gap@AgAu核壳纳米粒子的合成：

①采用柠檬酸钠还原法合成粒径大小为15nm的金纳米粒子，在已合成的金纳米粒子表面修饰拉曼信标分子对氨基苯硫酚，然后进行一层银壳的生长形成Au@Ag核壳纳米粒子；

②通过在Au@Ag核壳纳米粒子表面还原氯金酸，使表面银壳被刻蚀从而在纳米粒子内部形成间隙，制备Au@gap@AgAu核壳纳米粒子；该反应在室温下进行，并且通过简单调控体系酸度可以得到具有不同间隙大小的Au@gap@AgAu核壳纳米结构。嵌入核心和壳体之间的拉曼信标分子可以被保护免受外部干扰，且Au@gap@AgAu核壳纳米粒子可以将拉曼信号进一步放大。Au@gap@AgAu核壳纳米粒子的表面等离子特性由紫外-可见分光计测定，通过透射电子显微镜进行表征纳米粒子结构。

(2)Au@gap@AgAu核壳纳米粒子-氧化石墨烯/四氧化三铁纳米组装体的制备：