納米粒子增強的近紅外SPR尿酸濃度的檢測.pdf

1、表面等離子體共振（SPR）技術因其靈敏度高、檢測實時快速、樣品無需標記等優(yōu)點，在生物工程、藥物研發(fā)、食品安全和環(huán)境監(jiān)測等領域具有廣泛的應用。目前，SPR生物傳感器主要存在以下問題：一、靈敏度有限，不能直接檢測小分子；二、易受環(huán)境擾動的影響，傳感器的折射率靈敏度隨溫度升高而降低，高精度的定量分析中必須考慮環(huán)境溫度造成的影響；三、相對于可見光波段，金屬納米材料在近紅外區(qū)具有強烈的SPR吸收、在光纖中具有良好的傳輸特性、可同時對樣品多個組分進

2、行定性和定量分析等優(yōu)勢，然而近紅外的共振技術卻研究得較少。金屬納米粒子可增強表面等離子體的共振效應，大大提高傳感器的靈敏度，金屬納米粒子的增強效應已成為SPR領域中一個重要的研究方向。本論文的主要研究工作有：
　　1.角度調制型SPR尿酸濃度的檢測。根據有效介質理論和菲涅爾多層膜結構，計算并仿真銀納米粒子對SPR的增強效果，單層銀膜SPR和納米修飾SPR的平均折射率靈敏度的仿真值分別為97.921°/RIU和102.81°/RIU

3、。采用二次還原法制備粒徑在30~50nm的銀納米粒子，用物理吸附法將鍍銀載玻片浸泡在銀納米溶膠中固定一層銀納米粒子作為增強型SPR傳感芯片，波長為854nm激發(fā)光源下依次檢測尿酸濃度從0增大到1.25mmol/L的共振角變化。單層銀膜SPR和納米修飾SPR的平均折射率靈敏度分別為88.537°/RIU和101.19°/RIU，結果表明銀納米粒子對角度調制型SPR有增強作用，但效果不佳。
　　2.波長調制型SPR尿酸濃度的檢測。計算

4、并仿真波長調制下銀納米粒子對SPR的增強效果，波長為350~2500nm激發(fā)光源下仿真尿酸濃度從0增大到1.25mmol/L時共振譜變化，單層銀膜SPR和納米修飾SPR的平均折射率靈敏度的仿真值分別為1576nm/RIU和5921.8nm/RIU，仿真結果表明銀納米粒子對波長調制型SPR具有顯著的增強效果。
　　3.近紅外SPR傳感器的溫度特性研究。以空氣和水為待測物，溫度從14℃到39℃以5℃為間隔，檢測共振角隨溫度的變化情況。