Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cảm biến sinh học plasmôn và đầu dò nano dựa trên lớp vỏ nano vàng
Tóm tắt
Lớp vỏ nano vàng (GNS), bao gồm một lõi dielectrics được phủ vàng, đã thu hút được sự chú ý rộng rãi nhờ vào việc sở hữu các tính chất quang học có thể điều chỉnh và độ tương thích sinh học tốt. Là một loại cảm biến quang sinh học có độ nhạy cao và không cần nhãn với nhiều ứng dụng khác nhau, GNS đã được nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực bao gồm phát thuốc, kiểm tra miễn dịch, điều trị ung thư, cảm biến sinh học và hình ảnh sinh học. Với việc tận dụng khả năng điều chỉnh cộng hưởng plasmon bề mặt cục bộ (LSPR) và độ nhạy của tín hiệu tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS) của GNS, chúng tôi đã phát triển nhiều ứng dụng đa dạng bao gồm cảm biến sinh học plasmon và đầu dò nano dựa trên GNS. Trong bài tổng quan này, chúng tôi giới thiệu các tính chất plasmon và điện từ cũng như các phương pháp chế tạo GNS. Chúng tôi mô tả tiến bộ nghiên cứu trong những năm gần đây, và nhấn mạnh một số ứng dụng của GNS do nhóm của chúng tôi phát triển. Cuối cùng, chúng tôi cung cấp một đánh giá ngắn gọn về sự phát triển trong tương lai của GNS như là các vật liệu plasmon có thể được tích hợp với các kỹ thuật phân tích bổ sung.
Từ khóa
#vỏ nano vàng #cảm biến sinh học #nghiên cứu plasmon #tán xạ Raman tăng cường bề mặt #cảm biến sinh học plasmon #nanoprobesTài liệu tham khảo
Montazeri M, Fickenscher M, Smith L M, et al. Direct measure of strain and electronic structure in GaAs/GaP core-shell nanowires. Nano Lett, 2010, 10: 880–886
Gole A, Stone J W, Gemmill W R, et al. Iron oxide coated gold nanorods: Synthesis, characterization, and magnetic manipulation. Langmuir, 2008, 24: 6232–6237
Wang Y Q, Nikitin K, McComb D W. Fabrication of Au-Cu2O core-shell nanocube heterostructures. Chem Phys Lett, 2008, 456: 202–205
Wang H, Brandl D W, Le F, et al. Nanorice: A hybrid plasmonic nanostructure. Nano Lett, 2006, 6: 827–832
Kerker M, Blatchford C G. Elastic-scattering, absorption, and surface-enhanced raman-scattering by concentric spheres comprised of a metallic and a dielectric region. Phys Rev B, 1982, 26: 4052–4064
Talley C E, Jackson J B, Oubre C, et al. Surface-enhanced Raman scattering from individual Au nanoparticles and nanoparticle dimer substrates. Nano Lett, 2005, 5: 1569–1574
Kalele S, Gosavi S W, Urban J, et al. Nanoshell particles: Synthesis, properties and applications. Curr Sci, 2006, 91: 1038–1052
He G W, Pan Q M. Synthesis of polystyrene and poly styrene/poly(methyl methacrylate) nanoparticles. Macromol Rapid Commun, 2004, 25: 1545–1548
Kim J H, Chainey M, Elaasser M S, et al. Preparation of highly sulfonated polystyrene model colloids. J Polym Sci A Polym Chem, 1989, 27: 3187–3199
Ung T, Liz-Marzan L M, Mulvaney P. Controlled method for silica coating of silver colloids. Influence of coating on the rate of chemical reactions. Langmuir, 1998, 14: 3740–3748
Stober W, Fink A, Bohn E. Controlled growth of monodisperse silica spheres in the micron size range. J Colloid Interface Sci, 1968, 26: 62–69
Oldenburg S J, Averitt R D, Westcott S L, et al. Nanoengineering of optical resonances. Chem Phys Lett, 1998, 288: 243–247
Oldenburg S J, Jackson J B, Westcott S L, et al. Infrared extinction properties of gold nanoshells. Appl Phys Lett, 1999, 75: 2897–2899
Stewart M E, Anderton C R, Thompson L B, et al. Nanostructured plasmonic sensors. Chem Rev, 2008, 108: 494–521
Hirsch L R, Gobin A M, Lowery A R, et al. Metal nanoshells. Ann Biomed Eng, 2006, 34: 15–22
Oldenburg S J, Hale G D, Jackson J B, et al. Light scattering from dipole and quadrupole nanoshell antennas. Appl Phys Lett, 1999, 75: 1063–1065
Pissuwan D, Valenzuela S M, Cortie M B. Therapeutic possibilities of plasmonically heated gold nanoparticles. Trend Biotechnol, 2006, 24: 62–67
Moghimi S M, Hunter A C, Murray J C. Nanomedicine: Current status and future prospects. FASEB J, 2005, 19: 311–330
Hao E, Li S Y, Bailey R C, et al. Optical properties of metal nanoshells. J Phys Chem B, 2004, 108: 1224–1229
Prodan E, Radloff C, Halas N J, et al. A hybridization model for the plasmon response of complex nanostructures. Science, 2003, 302: 419–422
Radloff C, Halas N J. Plasmonic properties of concentric nanoshells. Nano Lett, 2004, 4: 1323–1327
Phonthammachai N, Kah J C Y, Jun G, et al. Synthesis of contiguous silica-gold core-shell structures: Critical parameters and processes. Langmuir, 2008, 24: 5109–5112
Phonthammachai N, White T J. One-step synthesis of highly dispersed gold nanocrystals on silica spheres. Langmuir, 2007, 23: 11421–11424
Lim Y T, Park O O, Jung H T. Gold nanolayer-encapsulated silica particles synthesized by surface seeding and shell growing method: Near infrared responsive materials. J Colloid Interface Sci, 2003, 263: 449–453
Graf C, van Blaaderen A. Metallodielectric colloidal core-shell particles for photonic applications. Langmuir, 2002, 18: 524–534
Leff D V, Brandt L, Heath J R. Synthesis and characterization of hydrophobic, organically-soluble gold nanocrystals functionalized with primary amines. Langmuir, 1996, 12: 4723–4730
Phadtare S, Kumar A, Vinod V P, et al. Direct assembly of gold nanoparticle “shells” on polyurethane microsphere “cores” and their application as enzyme immobilization templates. Chem Mater, 2003, 15: 1944–1949
Tan Y, Ding S H, Qian W P, et al. Fabrication of gold nanoshells and their potential applications to biology (in Chinese). Acta Chim Sinica, 2005, 63: 929–933
Li H, Dong J, Qian W P, et al. Development of methodology based on the formation process of gold nanoshells for detecting hydrogen peroxide scavenging activity. Anal Chem, 2009, 81: 8916–8922
Ding S H, Qian W P, Tan Y, et al. In situ incorporation of gold nanoparticles of desired sizes into three-dimensional macroporous matrixes. Langmuir, 2006, 22: 7105–7108
Tan Y, Qian W P, Ding S H, et al. Gold-Nanoparticle-infiltrated polystyrene inverse opals: A three-dimensional platform for generating combined optical properties. Chem Mater, 2006, 18: 3385–3389
Rao Y Y, Chen Q F, Qian W P, et al. Growth-sensitive 3D ordered gold nanoshells precursor composite arrays as SERS nanoprobes for assessing hydrogen peroxide scavenging activity. Analyst, 2011, 136: 769–774
Khlebtsov B, Dykman L, Khlebtsov N, et al. A solid-phase dot assay using silica/gold nanoshells. Nanoscale Res Lett, 2007, 2: 6–11
Khlebtsov B, Khlebtsov N. Enhanced solid-phase immunoassay using gold nanoshells: Effect of nanoparticle optical properties. Nano, 2008, 19: 435703
Xia Y T, Lu W S, Jiang L. Fabrication of color changeable polystyrene spheres decorated by gold nanoparticles and their label-free biosensing. Nano, 2010, 21: 085501
Wang Y, Qian W P, Tan Y, et al. A label-free biosensor based on gold nanoshell monolayers for monitoring biomolecular interactions in diluted whole blood. Biosens Bioelectron, 2008, 23: 1166–1170
Kong F J, Liu H F, Qian W P, et al. Growth-sensitive gold nanoshells precursor nanocomposites for the detection of L-DOPA and tyrosinase activity. Biosens Bioelectron, 2011, 26: 1902–1907
Ma X Y, Li H, Qian W P, et al. Determination of hydrogen peroxide scavenging activity of phenolic acids by employing gold nanoshells precursor composites as nanoprobes. Food Chem, 2011, 126: 698–704
Chen Q F, Rao Y Y, Qian W P, et al. Raman spectroscopy for hydrogen peroxide scavenging activity assay using gold nanoshell precursor nanocomposites as SERS probes. Anal Methods, 2011, 3: 274–279
Zhao L, Jensen L, Schatz G C. Pyridine-Ag 20 cluster: A model system for studying surface-enhanced Raman scattering. J Am Chem Soc, 2006, 128: 2911–2919
Wang H, Kundu J, Halas N J. Plasmonic nanoshell arrays combine surface-enhanced vibrational spectroscopies on a single substrate. Angew Chem, 2007, 119: 9198–9202
Abdelsalam M, Bartlett P N, Russell A E, et al. Quantitative electrochemical SERS of flavin at a structured silver surface. Langmuir, 2008, 24: 7018–7023
Yang S K, Cai W P, Lei Y, et al. Surface nanometer-scale patterning in realizing large-scale ordered arrays of metallic nanoshells with well-defined structures and controllable properties. Adv Funct Mater, 2010, 20: 1–7