用于生物診斷的等離子納米材料目前一頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點目前二頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點量子點，磁性顆粒，碳管，貴金屬顆粒等優(yōu)點：信號增強可調節(jié)的表面修飾極大的反應表面積制備：表面修飾，防止聚集問題：非特異作用不易用于生理溶液目前三頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點目前四頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點金屬納米顆粒（如金納米顆粒）由于其具有局部表面等離子共振（LSPR）現(xiàn)象而被用于檢測目標生物分子原理：入射光激發(fā)→電子集體震蕩；入射光頻率和表面電子震蕩的固有頻率相符；效果：在可見光頻率上的顯著吸收峰；顆粒表面的強電磁場（可極化周圍局部的空間）；檢測基礎：納米顆粒和溶液接觸面的相互作用影響共振情況；可通過吸光度的變化以及溶液顏色變化來檢測；目前五頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點現(xiàn)象：球形AuNPs：均勻分布的溶液為亮紅色金納米棒（AuNRs）自由電子沿著長軸和短軸震蕩，產(chǎn)生兩種等離子波長；改變棒的長寬比，可以使得長軸等離子波長在近紅外區(qū)（NIR），可用700-900nm范圍的探測器檢測；血紅蛋白和水的吸光度最低，光最大穿過血液和組織；金納米星（Aunanostars）突出尖角上有增強場；被測分子容易接近；LSPR峰向NIR移動；目前六頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點基于納米顆粒組裝現(xiàn)象：分散顆粒聚集，顯著顏色變化（紅→藍）；應用：比色法檢測或吸光度偏移檢測；比色法不足：1.極限靈敏度低；2.動態(tài)范圍窄；待測物引起的折射率變化待測物進入LSPR范圍引起折射率局部擾動；標記法影響待測物性質增加實驗復雜度；LSPR的無標記生物檢測靈敏度高；酶控生長比色檢測納米結構變化導致LSPR峰的劇烈偏移：1.新顆粒的成核和生長；2.在已有顆粒的殼結構受控生長；目前七頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點基于AuNP聚集，檢測癌細胞在AuNPs覆蓋寡核苷酸適配子，AuNPs連接到靶細胞（癌細胞），AuNPs有效聚集，顏色變化（紅移）；檢測極限（LOD）為90個細胞在透明溶液；不足：有色血清無法檢測，需預處理；基于AuNP聚集，檢測唾液與尿液溶菌酶：在白血病，肺結核和嚴重細菌傳染病時溶菌酶豐度上升；在AuNPs表面覆蓋溶菌酶DNA適配子，在鹽溶液中穩(wěn)定分布；溶菌酶存在，適配子優(yōu)先結合酶，AuNPs上適配子脫落，AuNPs聚集，顏色紅→藍；1nM足夠產(chǎn)生可檢測到的顏色變化。目前八頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點基于AuNP聚集，檢測唾液與尿液溶菌酶目前九頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點Ag粒子在Au納米星溶液中不同生長方式反比例檢測：傳統(tǒng)信號正比于濃度，限制了低濃度檢測；葡萄糖氧化酶（GOx）濃度低-Ag離子多-吸附生長-強藍移；Gox濃度高-Ag離子少-成核生長-弱藍移；前列腺特異抗原（PSA）為例，極限為10-18gmL-1（4×10-20M）；AuNPs的等離子屬性實現(xiàn)超低濃度檢測（肉眼可見的顏色變化）：超敏檢測常需精細儀器設備和昂貴的試劑；待測物捕獲，引入酶標抗體，加入AuNP前體，形成AuNP；過氧化氫濃度高-非聚集球形NPs，溶液顏色為紅色；過氧化氫濃度低-聚集的NPs，溶液為藍色；目前十頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點Ag粒子在Au納米星溶液中不同生長方式反比例檢測目前十一頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點AuNPs的等離子屬性實現(xiàn)肉眼可見的超低濃度檢測目前十二頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點調節(jié)AuNRs長寬比檢測HNsAg：HBsAg濃度下線為0.01IU/mL，比傳統(tǒng)ELISA低40倍；區(qū)分乙肝陽性樣本和陰性對照組，紅移大概為4.3-30nm；基于溶液的LSPR：1.極大的檢測表面積 2.高擴散率可提高反應速度和靈敏度AuNRs和MNPs共同檢測心肌肌鈣蛋白（cTnI）：磁性納米顆粒（MNPs）用于增強折射率和質量；MNPs也可用于分離和富集目標分子在復雜的生理環(huán)境下；30pM的下限，平均增強210%的紅移；多種待測物同時檢測：AuNRs的不同長寬比設計檢測器無需預處理目前十三頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點調節(jié)AuNRs長寬比檢測HNsAg目前十四頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點AuNRs和MNPs共同檢測心肌肌鈣蛋白（cTnI）目前十五頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點雙層AuNPs和TiO2構成表面檢測磷酸化后的血纖維蛋白肽A：雙層AuNPs產(chǎn)生800nm的LSPR吸收峰；TiO2用來結合磷酸化物質；基于表面的LSPR：1.固定探測器在基底，方便洗滌2.消除了增強的感受表面積適配子-抗原-抗體復合體：增加待測物的質量來增強LSPR偏移；可重復利用：80次使用減少5%的成鍵效果；懸浮金納米盤：暴露更大Au表面積，使得電磁場重新分布；結合了溶液和表面LSPR檢測的優(yōu)點；目前十六頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點目前十七頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點表面增強拉曼散射提供一個敏感的光學技術來檢測待測物問題：拉曼信號過弱，限制低濃度檢測解決方案靠近粗糙貴金屬表面，拉曼信號增強SERS：快速，無標記檢測高敏感度、特異性和靈活性受溶液中水的干擾少，LOD可提高檢測范圍大，峰值范圍窄目前十八頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點拉曼散射：非彈性相互作用Raleigh散射：大部分保留入射光能量反Stokes拉曼散射：獲得能量Stokes拉曼散射：損失能量光譜上不同能量差對應不同待測物目前十九頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點無標記固有拉曼檢測增強原理：待測物接近納米金屬表面1.葡萄糖探測2.DNA探測3.細胞內藥效監(jiān)控外部標記拉曼檢測增強原理：金屬表面被拉曼reporter修飾1.DNA檢測2.SERS免疫分析蛋白3.哺乳類動物細胞組織SERS檢測和成像目前二十頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點納米銀球構成銀薄膜基底，DT修飾：無1-硫代癸烷（DT）單層膜時，無法檢測濃度可低于5mM皮下在體葡萄糖檢測：DT和MH共同修飾，葡萄糖固定于SERS活躍區(qū)；植入皮下，17天有效，ICU病人實時監(jiān)測用于糖尿病的診斷目前二十一頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點DT和MH共同修飾納米銀球目前二十二頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點硫醇化DNA檢測：連接到AuNPs表面提供SERS光譜受腺嘌呤（A）震動帶控制未硫醇化DNA檢測：MgSO4導致的AgNPs聚集檢測；A/G和A/C間的單核苷多態(tài)性（突變）用于遺傳疾病診斷，主要檢測單核苷多態(tài)性（SNP）目前二十三頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點嘌呤類似物監(jiān)控：巰基嘌呤初始在AuNPs上，被GSH替換使用三肽為對照組，GSH調控的給藥機理SERS/熒光成像，單細胞抗癌藥物釋放：DOX連接AuNP，SERS可測得，熒光沒有酸性pH使DOX釋放，SERS減少，熒光可見目前二十四頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點嘌呤類似物監(jiān)控目前二十五頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點SERS/熒光成像，單細胞抗癌藥物釋放目前二十六頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點拉曼染色的AuNPs：8種致病DNA被標記，成功檢測出使用不同熒光和AgNPs標記，無需分離AuNP-AuNWSERS探測致病DNA：NW和NP間的拉曼染色子高度活躍使用4種DNA探針同時探測多種DNA目前二十七頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點AuNP-AuNWSERS探測致病DNA目前二十八頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點檢測粘蛋白（MUC4）（胰腺癌標志物）：4-（四唑氮藍）NBT用于讀出信號五種血漿樣本的不同拉曼強度聚苯乙烯（PS）微球為基底：溶液中比固態(tài)基底更快所需檢測時間為5min單層碳納米管（SWNTs）高敏感顯色：蛋白在微陣列中被檢測蛋白顏色不同目前二十九頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點檢測粘蛋白（MUC4）目前三十頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點單層碳納米管（SWNTs）高敏感顯色目前三十一頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點AuNPs檢測腫瘤，表皮生長因子受體（EGFR）過表達：DTTC：拉曼reporter，硫化聚乙二醇（PEG-SH）：穩(wěn)定，單鏈抗體可變區(qū)基因片段（ScFv）連NP，可與EGFR結合在體深度可達4.5-5cm近紅外區(qū)SERS最優(yōu)reporter：CyNAMLA-381最優(yōu)，12倍高于標準DTTC被BSA和戊二醛保護，防止聚集和reporter解離確定腦腫瘤邊界：指導腫瘤切除手術目前三十二頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點AuNPs檢測腫瘤目前三十三頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點確定腦腫瘤邊界目前三十四頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點近紅外區(qū)SERS最優(yōu)reporter目前三十五頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點目前三十六頁\總數(shù)三十九頁\編于二十二點檢測實驗多，臨床應