基于硅納米線的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器的構(gòu)建及其在汞離子檢測(cè)中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境污染已經(jīng)成為一個(gè)全球性的問(wèn)題，其中汞離子等重金屬污染物嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境并威脅著人類健康。目前，廣泛應(yīng)用的檢測(cè)汞離子的技術(shù)有原子吸收光譜、原子發(fā)射光譜和共振散射光譜等。值得關(guān)注的是，微量汞離子可以通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，并在人體內(nèi)富集，從而危害人的健康。因此，仍然需要發(fā)展簡(jiǎn)單、快速、高靈敏、特異性檢測(cè)汞離子的傳感器。表面增強(qiáng)拉曼散射技術(shù)（SERS）作為一種重要的分析檢測(cè)手段，由于其獨(dú)特的性能，已經(jīng)在很多分析檢測(cè)領(lǐng)

2、域得到了廣泛的應(yīng)用。另一方面，金/銀納米顆粒修飾的硅基納米材料，如銀納米粒子修飾的硅片（AgNPs@Si wafer）以及金納米粒子修飾的硅納米線陣列（AuNPs@SiNWAr），已經(jīng)被證明是高效的硅基 SERS基底，并用于細(xì)胞以及 DNA的高靈敏檢測(cè)研究。盡管如此，目前上述硅基SERS基底用于汞離子檢測(cè)的工作尚鮮有報(bào)道。
　　本文以金納米顆粒修飾的硅納米線陣列作為硅基SERS基底，將功能化的DNA修飾在基底表面，構(gòu)建得到SERS

3、傳感器。該傳感器可以在短時(shí)間（4分鐘）內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)汞離子的特異性檢測(cè)，同時(shí)只需要消耗微量（30μL）的樣品溶液。當(dāng)加入汞離子溶液時(shí)，汞離子與胸腺嘧啶堿基（thymine，T）相互作用，形成T-Hg2+-T的結(jié)構(gòu)，使得DNA由原來(lái)的直鏈結(jié)構(gòu)變成莖環(huán)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致DNA一端的熒光染料分子Cy5靠近SERS基底，從而產(chǎn)生很強(qiáng)的拉曼信號(hào)。基于此，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)低濃度汞離子溶液（1 pM）的檢測(cè)。本文進(jìn)一步對(duì)不同濃度的汞離子溶液進(jìn)行了檢測(cè)，揭示了汞離子濃度與