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近几年纳米材料特别是金属纳米材料引起了国内外研究者的兴趣,当金属纳米粒子与电磁辐射耦合后,其等离子体响应被广泛应用于传感、光催化、电子、生物医学等领域。本论文中我们合成了金纳米双锥体以及银纳米簇,以此为基底材料构建了新型的光谱分析体系,并将其应用于肿瘤标志物以及血糖的检测,为临床诊断提供了有效的辅助手段。主要工作概括如下:(1)本工作设计了一种基于端粒酶响应的新型等离子体增强荧光(PEF)纳米探针,用于原位荧光“打开”的可视化检测活细胞内端粒酶活性。制备的纳米探针由一个带有缺口的分子信标(其中包含Cy5.5标记的发夹DNA序列,与端粒酶引物杂交)功能化的金纳米双锥体(Au NBPs)组成。Au NBPs即作为荧光共振能量转移(FRET)的底物,也作为PEF的底物,而DNA作为精准控制Au NBPs和Cy5.5之间的距离。在目标物触发的PEF探针的基础上,可以得到49个DNA碱基数为最佳荧光增强效果,并且明显高于金纳米棒的增强效果。该方法实现了对23个HeLa细胞端粒酶活性的敏感检测,动态范围为40-1200 HeLa细胞。在此基础上,活细胞端粒酶原位荧光成像以及实时检测多种细胞内端粒酶活性得到实现。此外,肿瘤细胞和正常细胞即使在共培养的混合物中也能成功鉴别,在临床诊断中具有广阔的应用前景。(2)本工作构建了基于酶刻蚀金纳米双锥体(Au NBPs)的比色传感器,实现了肉眼即时检测血糖。这种分析方法依赖于辣根过氧化氢酶(HRP)催化过氧化氢(H2O2)产生具有强氧化性的羟基自由基(·OH),·OH能够加快Au NBPs的刻蚀,使溶液的颜色发生明显的变化而且其局部表面等离子共振(LSPR)吸收峰会发生显著的蓝移。利用该比色法检测葡萄糖的浓度范围为0.05-90μM,检测限为0.02μM,相较于金纳米棒(Au NRs)的检测限10μM,降低了将近3个数量级,表明Au NBPs具有更高的检测灵敏度。此外,通过肉眼观察颜色变化,可以直观即时判断出近似的血糖水平。更重要的是,在不使用任何精密仪器的情况下,肉眼就可以实现即时区分健康人和糖尿病患者血清,表明了该比色方法在即时诊断方面有重要的潜在应用。(3)本项工作提出了一种基于双色银簇构建的比率型纳米探针用于检测细胞内miRNA-21方法。红色的探针是由两种DNA银簇(黄色的S-DNA-Ag NCs和橙色的C-DNA-Ag NCs)杂交制备而成,当目标物microRNA-21存在时,它可以与C-DNA进行完全互补配对,通过链替代反应,将S-DNA-Ag NCs置换下来,使黄色荧光信号逐渐恢复,红色荧光信号逐渐降低,通过比率型荧光信号,实现癌细胞中microRNA-21的灵敏检测。