[发明专利]一种二氧化硅包覆金纳米星的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化硅包覆金纳米星的制备方法，包括：制备种子溶液；将种子溶液添加到HAuCl₄溶液制备金纳米星溶液；在金纳米星表面进行染色剂吸附；以及在经染色剂吸附的金纳米星表面形成二氧化硅覆层。

技术领域

本发明涉及纳米生物材料制备技术领域。具体而言本，发明涉及一种二氧化硅包覆金纳米星的制备方法。

背景技术

使用贵金属纳米颗粒(NP)进行表面增强拉曼光谱(SERS)的活性基底的开发是在单分子水平上检测和表征化学物种的重要课题。目前，SERS基底的主要应用集中在医学、生物学、国土安全、环境污染和食品污染领域。

近年来，人们投入了很多精力来开发具有更强表面拉曼增强(SERS)效果的纳米颗粒。贵金属纳米颗粒(NPs)因其具有良好的生物相容性、优良的光学和电学性能、极大的比表面积及表面易修饰性，在发展新型生物传感器用于蛋白质等生物分子的生化分析方面具有巨大的优势。金纳米星具有可调谐的等离激元，可以匹配激发波长，并具有多个清晰的分支，每个分支都在其尖端处具有增强的电磁场(EM)，因此具有优越的SERS特性。

将拉曼活性染料分子用二氧化硅壳包封壳在金纳米颗粒上已被证明是一种有效用于制备表面增强拉曼散射(SERS)标签的方法。与普通通过配体吸附的染料纳米颗粒相比，这种核壳纳米粒子更坚固，更好地保护纳米颗粒表面的染料，避免了使用过程中拉曼染料的流失。二氧化硅壳不仅可以保护内部的金纳米颗粒，还能降低纳米颗粒的SERS的聚集效应依赖，从而大大提高了拉曼增强效果的重复性。这种二氧化硅包覆的金纳米颗在包括生物标记以及体外和体内成像等方面有巨大的应用前景。但是，一般的二氧化硅包覆金纳米颗，如金纳米球、金纳米棒等，拉曼增强效果较弱。使用金纳米星作为SERS标签的核心颗粒可提供与金纳米球相比的优势，包括由于电磁场的多个“热点”而导致的更大的SERS增强因子，使得拉曼增强信号更强。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种二氧化硅包覆金纳米星的制备方法，包括：

制备种子溶液；

将种子溶液添加到HAuCl₄溶液制备金纳米星溶液；

在金纳米星表面进行染色剂吸附；以及

在经染色剂吸附的金纳米星表面形成二氧化硅覆层。

在本发明的一个实施例中，通过将柠檬酸盐溶液添加到沸腾的HAuCl₄中来制备种子溶液。

在本发明的一个实施例中，在700rpm的搅拌下将1.5mL的1％柠檬酸盐溶液添加到10mL沸腾的0.001M HAuCl₄中来制备种子溶液，15分钟后将溶液冷却。

在本发明的一个实施例中，制备金纳米星溶液包括将种子溶液添加到HAuCl₄溶液，同时加入酸调节溶液pH为酸性，向溶液中添加还原剂和Ag+离子溶液，将所得溶液在离心机内进行离心，然后分散在超纯水中。

在本发明的一个实施例中，所述酸为盐酸，上述Ag+离子溶液为AgNO₃溶液。

在本发明的一个实施例中，将2mL种子溶液添加到200mL 2.5×10^-4M HAuCl₄溶液中，并添加200μL 1M的HCl，之后，在剧烈搅拌30秒钟的同时添加400μL 0.01M的AgNO₃溶液和1mL抗坏血酸溶液，最后，将溶液在4℃下以4000rpm的速度离心1.5h，然后重新分散在超纯水中，其中剧烈搅拌所选用的搅拌转速约为1200rpm。