1 中国人民解放军军事科学院 防化研究院, 北京 102205
2 国民核生化防护国家重点实验室, 北京 102205
3 中国科学院 理化技术研究所, 北京 100190
实验设计制备了一种由12层硫化锌包覆硒化镉的核壳型量子点(CdSe/12ZnS QDs)和纳米金颗粒(Au NPs)自组装形成的CdSe/12ZnS QDs/Au NPs复合结构, 并将其应用于神经性毒剂模拟剂氰基磷酸二乙酯(Diethyl Cyanophosphonate, DCNP)的高效检测。QDs由于与Au NPs存在荧光共振能量转移作用(Fluorescence Resonance Energy Transfer, FRET)而发生荧光猝灭, 乙酰胆碱酯酶(AChE)水解氯化硫代乙酰胆碱(ATC)生成的硫胆碱能够将量子点取代而使量子点荧光恢复。当QDs与Au NPs的摩尔浓度比为20 : 1时, QDs荧光猝灭效果最佳, AChE浓度为1.0×10 -3 U/L时, QDs荧光恢复效果最好。DCNP的存在会抑制AChE的活性, 减少硫胆碱的生成并降低QDs的荧光恢复效率, 通过对QDs荧光恢复效率测定能够检测DCNP。在最优条件下对DCNP的检测结果表明, 量子点的荧光恢复效率与DCNP浓度的对数在5.0×10 -9~5.0×10 -4mol/L的范围内存在良好的线性关系, 检出限达5.0×10 -9mol/L。
量子点 纳米金颗粒 神经性毒剂模拟剂 荧光共振能量转移 quantum dots gold nanoparticles nerve agents mimic fluorescence resonance energy transfer
上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海 200093
提出了一种基于二氨基荧光素类一氧化氮 (NO)探针 DAF-FM的新型高效 NO检测方法。通过纳米金颗粒的添加，显著增强了探针荧光强度，同时 NO检测的灵敏度得到了显著的提高。该新型荧光探针可重复使用 24次以上，弥补了 DAF-FM的单次使用缺陷，实现了一氧化氮的可持续重复检测。
一氧化氮 (NO)检测 纳米金颗粒 荧光光谱 nitric oxide(NO) detection gold nanoparticles fluorescence spectroscopy
1 西华师范大学 物理与电子信息学院, 四川 南充 637009
2 重庆大学 光电工程学院 光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
研究了纳米金粒子修饰碳纳米管阵列结构的表面增强拉曼散射性能。通过FDTD理论模拟仿真了不同粒径纳米金颗粒的场强分布; 并采用化学还原的方法制备出直径分别为20、40和60nm三种不同粒径的金颗粒, 然后将纳米金粒子修饰到有序定向的碳纳米管阵列表面, 并将该结构作为表面增强拉曼基底。FDTD软件仿真结果表明, 60nm粒径的纳米金颗粒周围场强分布最强, 是入射场场强的15倍。同时将罗丹明6G溶液用于测试几组不同尺寸的金颗粒对拉曼散射光强的影响, 发现60nm金颗粒对R6G拉曼信号增强最大。FDTD理论模拟仿真和罗丹明6G溶液实验测试结果表明: 金颗粒尺寸在20~60nm内, 颗粒尺寸越大, 拉曼散射光的光强越大。
拉曼光谱 表面增强拉曼散射 碳纳米管 纳米金颗粒 Raman spectroscopy surface enhanced Raman scattering carbon nanotubes gold nanoparticle
1 重庆大学光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
2 西华师范大学物理与电子信息学院, 四川 南充 637000
提出一种基于碳纳米管(CNTs)和金纳米颗粒的复合结构作为表面增强拉曼散射(SERS)基底，并对其进行实验研究。利用化学气相沉积(CVD)法和旋涂法分别制备了有序碳纳米管阵列和无序碳纳米管薄膜；运用化学还原法制备了几种不同金颗粒直径的纳米金溶胶，并对有序和无序两种碳纳米管进行修饰，构成基于碳纳米管和金纳米颗粒复合结构的SERS基底。采用罗丹明6G(R6G)分子作为探测分子研究此种复合结构的SERS效应。拉曼测试结果表明：有序碳纳米管阵列可吸附更多的金纳米颗粒，其拉曼光谱信号强度高于无序碳纳米管薄膜；80 nm直径的金颗粒修饰碳纳米管的样品测试效果明显优于65 nm其他组修饰的样品，且随着颗粒直径逐渐减小，增强效果逐渐变小。
光学器件 拉曼光谱 表面增强拉曼散射 碳纳米管 纳米金颗粒 中国激光
2013, 40(s1): s106001
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
为使金标免疫层析技术能对目标被检物进行高灵敏度快速定量检测，研制了一种基于CMOS图像传感器的金标条阅读仪。根据纳米金颗粒对绿光的强烈吸收特性,使用绿光LED为照明光源；依据空白金标试纸条图像的灰度分布调节LED光强和位置，使成像区域的照明均匀性达到最佳；依据自定义评价参数调节CMOS图像传感器的成像控制参数，使图像质量达到最佳；使用空白金标试纸条图像数据做背景校正，再通过特定算法计算出样品中目标被检物的浓度。使用该金标条阅读仪对滴加有心肌肌钙蛋白I(cTnI)标准样品的金标试纸条进行检测，在质量浓度为0.25～64 ng/mL范围内具有良好的4-PL响应特性,相关系数R2>0.99；使用该金标条阅读仪对上述浓度范围的金标试纸条各进行20次重复测量,其中，对高浓度金标试纸条（64 ng/mL）测量结果的变异系数为0.134%，对低浓度金标试纸条（0.25 ng/mL）测量结果的变异系数为2.790%；功能灵敏度优于0.25 ng/mL。该金标条阅读仪具有重复性好、灵敏、快速、低功耗、小型化等特点。
医用光学 光电检测 光学生物传感器 免疫层析检测 纳米金颗粒 图像传感器 心肌肌钙蛋白Ⅰ
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Biomedical Information Engineering of Ministry of Education and School of Life Science and Technology, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China
2 Life Science Research Center, School of Electronic Engineering, Xidian University, Xi’an 710071, China
The irradiation of cells combined with the immunoconjugate of gold nanoparticles by the short pulse laser can make the plasma membrane be transiently permeabilized, which can be used to transfer exogenous molecules into the cells. We explore this technique as a novel gene transfection method for floating cells. Three different floating cells exposed to the laser are selectively transfected with fluorescein isothiocyanatedextran, antibody, and green fluorescent protein (GFP) coding plasmids, and the viability of cells are determined by propidium iodide. For fluorescein isothiocyanate-dextran, the best transfection efficiency of 65% is obtained; for the antibody, it is 74%; whereas for the green fluorescent protein coding plasmids, a very small transfection efficiency is gained. If the transfection efficiency is improved, gold nanoparticles will be very useful as mediator for gene transfection in living cells.
纳米金颗粒 细胞膜通透性 激光转染 170.2520 Fluorescence microscopy 140.3440 Laser-induced breakdown 350.5340 Photothermal effects Chinese Optics Letters
2009, 7(10): 898
西安交通大学生命科学与技术学院生物医学信息工程教育部重点实验室, 陕西 西安 710049
激光参数,比如脉宽、照射能量、脉冲数目以及照射方式等在各个方面尤其是在生物医学应用中对生物组织的不同效应都起着重要作用。采用纳米金颗粒靶向细胞, 激光照射后细胞膜的通透性会发生改变。采用不同的激光光源和不同的照射方式(直接照射和扫描照射)、调整不同的激光参数照射细胞微粒结合体, 通过流式细胞仪测量细胞对异硫氰酸荧光素葡聚糖 (fluorescein isothiocyanate-Dextran, FITC-D) 和碘化丙啶 (propidium iodide PI) 的吸收量来判断细胞膜的暂时通透性和细胞的死亡率, 用以研究激光参数变化对细胞膜通透性的影响。采用传热模型对其机理进行了分析, 结果表明通过调整激光参数, 采用这种方法有可能进行基因转染。
医用光学与生物技术 激光参数 通透性 纳米金颗粒 热效应
