纳米金颗粒研究现状与发展前景.pdfVIP

2011 年11 月 广西轻工业 第11 期（总第156 期） GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY 化工与材料 纳米金颗粒研究现状与发展前景 刘杉杉 （吉林建筑工程学院基础科学部，吉林长春130000） 【摘 要】 纳米金粒子由于具有大的比表面积、高表面能、高的表面活性而展现出小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应 等特性，使其在催化、光学、电学及生物技术等领域有着广泛的应用前景。介绍了纳米金颗粒的研究现状和发展前景。 【关键词】 纳米金颗粒；免疫金探针 【中图分类号】 TQ52【文献标识码】 A 【文章编号】 1003- 2673 （2011）11－34 －02 1 前言 3 纳米金颗粒的表征 纳米金颗粒是指尺寸在1- 100 nm 范围内的金粒子。一般 透射电子显微镜（TEM）是表征金纳米粒子最直观和可靠 为分散在水中的水溶胶，故又称胶体金。几个世纪以前，纳米金 的一种方法。纳米金颗粒属于高致密颗粒，电子难于穿过。因 属颗粒就做为染料被广泛使用。大约在1600 年，中世纪杰出的 此，通过TEM 不仅能得到纳米金颗粒的粒径，而且可以观察到 医生Parcelsus 用一种植物的醇提取物还原氯金酸制备得到 它的真实形貌。 “饮用金”，这就是纳米金。1857 年，法拉第对纳米金作了系统 的科学研究。他制备的金颗粒可以在数十年仍保持原有的性 4 纳米金颗粒探针在生物检测中的应用 质,极为稳定,并且发现在其中加入少量电解质后，可使它由红 纳米金颗粒作为特殊的标记物应用于生化分析可以追溯 色变成蓝色，终至凝集为无色，而加明胶等大分子物质后便可 到上个世纪70 年代，Faulk 等将纳米金颗粒与兔抗沙门氏菌 阻止这种变化。这一重大发现奠定了纳米金颗粒在实际应用中 血清结合，检测沙门氏菌的表面抗原，由此开创了纳米金标记 [1] 的科学基础 。1939 年，Kausche 和Ruska 把烟草花叶病毒吸 技术。纳米金颗粒可以和多种生物分子结合，可以与一些亲核 附在金颗粒上，在电子显微镜下观察到金离子呈高电子密度， 试剂发生吸附，生成一些具有特殊功能的基团；还可以与氨基 这一发现为纳米金在免疫电镜中的应用奠定了基础。1971 年， 发生非共价键的静电吸附，与巯基生成强的共价键。金颗粒作 [2] Faulk WP 等人 将纳米金颗粒与兔抗沙门氏菌血清结合，用直 为探针形成的标记物仍然具有与纳米金颗粒相似的光谱学性 接免疫细胞化学技术检测沙门氏菌的表面抗原，开创了纳米金 质，这为其在生物检测中的应用提供了依据。金标探针具有制 标记技术。 备简单、化学性质稳定、易标记等特点，使金颗粒在生物化学及 随着纳米材料研究的不断深入，纳米金颗粒在生物技术领 医学方面有着很重要的应用，并且越来越被人们所重视。 域中的巨大应用潜力已经得到了广泛的认同。纳米生物探针及 4.1 胶体金颗粒用于DNA 的识别与检测 其相应的检测技术受到了人们的高度重视。近年来，生物分子 鉴于DNA 对生命体的重要性，对其检测显得尤为重要。 和球状金纳米粒子的杂化体系在多种生物分析中得到了广泛 Mirkin 研究组从 1997 年开始，将金颗粒与DNA 连接