【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料化学领域，具体涉及一种基于修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底。
技术介绍
1、表面增强拉曼散射(sers)是一种高灵敏的检测方法，可以在单分子水平上提供非破坏性和超灵敏的表征，同时能提供分子指纹信息。因此，自该技术发展以来就被广泛应用于食物，医药，环境，生物和化学等多领域的检测之中。然而，制备具有高稳定性和重现性的sers基底始终是一大难题。
2、而且，常见sers基底的应用也始终受限于其材质，并需要对样品进行侵入性甚至破坏性的采样。通过用柔性透明的基底代替刚性基底，sers的应用可以大大扩展。但是，大部分具有良好柔韧性的材料，比如透明胶带、纸基板和聚二甲基硅氧烷等本身不具有良好拉曼增强性能，必须要修饰金属纳米粒子，然而，它们本身具有的粘性不足以防止改性金属纳米粒子的脱落和被破坏，导致基底灵敏度重现性下降。而针对合成过程，常见的印染法和气相沉积法，都需要众多步骤和大量的时间，不利于基底制作过程进一步推广。因此，通过方便便捷的合成方法制作更加稳定稳固的结构非常必要。
3、进一步地，常规sers基底在实际应用于食品表面检测时存在众多问题。问题来源于两方面，一方面是食品表面凹凸不平，刚性sers基底难以完美贴合包裹表面，而液态sers基底必须要将食品打碎成泥才能进行检测，另一方面则是食品表面的物质种类众多，无论是食品本身还是沾染的水体和泥土都会对检测造成干扰，而增加特异性的常规方法——抗原抗体法，制作麻烦，成本较高。所以，应用于实际样品检测sers基底必须要克服复杂环境的干扰，且
技术实现思路
1、专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底，该基底可以实现高重现性的食品原位痕量检测。本专利技术合成的一种修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底，其中，核-分子-壳结构将能有效增强拉曼信号，而核壳之间的信标分子将作为内标有效提高基底的重现性并矫正待测样本的信号，修饰在基底表面的适配体保证分析的特异性，同时进一步放大信号。本专利技术通过上述特定设计有利于提高基底的重现性和检测灵敏度以应对食品表面复杂的环境。而具有良好柔韧性和延展性的聚二甲基硅氧烷(pdms)薄膜将会提供柔性，便于对实际样品进行非侵入性检测，并且通过将金膜和pdms混合液同时凝固成固体的方式保证pdms薄膜部分包裹金属纳米粒子，增强基底结构的稳定性和重现性。
2、本专利技术还提供了所述修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底的制备方法及其在食品原位检测中的应用。
3、技术方案：为了实现上述目的，本专利技术所述一种修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底，依次包裹在金纳米球外侧的信标分子4-巯基苯甲腈、银纳米粒子外壳和金纳米粒子外壳，承载内核、信标分子和外壳的聚二甲基硅氧烷薄膜，以及固定在所述柔性核-分子-壳纳米材料sers基底表面的适配体。
4、作为优选，所述修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底包括内核金纳米球，依次包裹在金纳米球外侧的信标分子4-巯基苯甲腈、银纳米粒子外壳和金纳米粒子外壳和承载上述纳米材料的聚二甲基硅氧烷(pdms)薄膜，以及被金硫键固定修饰在基底表面的修饰有cy3分子的适配体，不同于其他使用单金属材料加柔性材料制成的简单柔性基底，本专利技术将双金属内标壳层结构的材料和pdms结合，并使用适配体增强材料在检测中的特异性，且通过检测更明显的适配体上cy3信标分子的信号变化而不是抗生素本身的信号来放大信号。三者结合增强了该基底在食品原位检测中的重现性和灵敏度。
5、其中，所述表面的适配体序列为：5'-agcagcacagaggtcagatgcaataagcgatgcgccctcgcctgggggcctagtcctctcctatgcgtgctaccgtgaa-3'，其中，5端修饰cy3作为信标分子，3端修饰巯基。
6、其中，所述修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底其核为粒径为12-22nm的金纳米球，其壳为厚度为0.5-5.5nm的银壳和厚度为0.1-1.5nm的金壳，其pdms层厚度为2-5mm。
7、本专利技术所述的修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底的制备方法，包括如下步骤：
8、(1)核-分子-壳纳米材料的制备：
9、制备金种子溶液，修饰信标分子离心洗涤后使用抗坏血酸溶液在表面还原银氨溶液获得银壳，离心洗涤后在银壳表面使用抗坏血酸还原氯金酸溶液获得金壳得到核-分子-壳纳米材料；
10、(2)柔性核-分子-壳纳米材料sers基底的制备：
11、在步骤(1)中制得的核-分子-壳材料溶液中加入正己烷，上下分层后滴入乙醇，在液液界面出现金膜之后直接浇筑聚二甲基硅氧烷弹性体，加热凝固后即可取下柔性核-分子-壳纳米材料sers基底；
12、(3)修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底的制备：
13、制备分散在pbs缓冲液中的适配体溶液，将步骤(2)中制得的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底浸泡在适配体溶液中过夜，取出后干燥即可获得修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底。
14、其中，步骤(1)中所述信标分子的修饰过程为将3×10-3mol/l-4×10-3mol/l的金种子溶液与1×10-3mol/l的4-mbn溶液以100:3的比例混合孵育2h到一夜。
15、其中，步骤(1)所述还原银壳时抗坏血酸和银氨溶液摩尔比为2.5:1，还原金壳时抗坏血酸和氯金酸溶液摩尔比为7:100；还原银壳时抗坏血酸滴加速度为0.8-1ml/min，还原金壳时氯金酸溶液滴加速度为0.02-0.09ml/min。
16、其中，步骤(2)所述核-分子-壳材料溶液、正己烷、乙醇和聚二甲基硅氧烷弹性体体积比为10:5:5:3-4。
17、作为优选，步骤(2)所述核-分子-壳材料溶液、正己烷、乙醇和聚二甲基硅氧烷弹性体体积比为10:5:5:3。
18、其中，步骤(2)所述pdms弹性体中基体和固化剂质量比13:1-1.5；凝固条件为40-60℃，3-6h。
19、作为优选，步骤(2)所述pdms弹性体中基体和固化剂质量比13:1。
20、作为优选，本专利技术制备包括如下步骤：
21、其中，步骤(1)中金种子溶液的制备包括：将王水泡好的三口烧瓶洗净，称取0.03g柠檬酸三钠于150ml三口烧瓶中，并向其中加入100ml超纯水，连接好冷凝回流装置，放入油浴加热锅中，设置温度为140℃，边搅拌边加热至沸腾，沸腾后加入1ml 2.5×10-4mol/l的氯金酸，再继续沸腾30min，得到酒红色溶液，即为au种子溶液。
22、其中，步骤(1)中信标分子的修饰过程为将金种子溶液与1×10-3mol/l的4-mbn溶液以100:3的比例混合孵育一夜。
23、其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料SERS基底，其特征在于，包括内核金纳米球，依次包裹在金纳米球外侧的信标分子4-巯基苯甲腈、银纳米粒子外壳和金纳米粒子外壳，承载内核、信标分子和外壳的聚二甲基硅氧烷薄膜，以及固定在所述柔性核-分子-壳纳米材料SERS基底表面的适配体。
2.根据权利要求1所述的修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料SERS基底，其特征在于，所述表面的适配体序列优选为：5'-AGCAGCACAGAGGTCAGATGCAATAAGCGATGCGCCCTCGCCTGGGGGC CTAGTCCTCTCCTATGCGTGCTACCGTGAA-3'，其中，5端修饰Cy3分子作为信标分子，3端修饰巯基便于形成金硫键以固定适配体。
3.根据权利要求1所述的修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料SERS基底，其特征在于，所述修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料SERS基底其核为粒径为12-22nm的金纳米球，其壳为厚度为0.5-5.5nm的银壳和厚度为0.1-1.5nm的金壳，其PDMS层厚度为2-5mm。
4.一种权利要求1所述的修饰适配
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述信标分子的修饰过程为将3×10-3mol/L-4×10-3mol/L的金种子溶液与1×10-3mol/L的4-MBN溶液以体积比100:3-4的比例混合孵育2h-12h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述还原银壳时抗坏血酸和银氨溶液摩尔比为0.675:1-5:1，还原金壳时抗坏血酸和氯金酸溶液摩尔比为14：1-140：1，还原银壳时抗坏血酸滴加速度为0.8-1ml/min，还原金壳时氯金酸溶液滴加速度为0.02-0.09ml/min。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述核-分子-壳材料溶液、正己烷、乙醇和聚二甲基硅氧烷弹性体体积比为10:5:5:3-4。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述PDMS弹性体中基体和固化剂质量比13:1-1.5；凝固条件为40-60℃，3-6h。
9.一种权利要求1所述的修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米SERS基底在食品表面原位检测抗生素中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，使用修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料SERS基底包裹在待测样品表面后直接使用拉曼光谱仪检测；检测器参数设定为激发波长633nm，激发功率为2.5mW，范围为800-2400cm-1，累计时间为30s。
...【技术特征摘要】
1.一种修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底，其特征在于，包括内核金纳米球，依次包裹在金纳米球外侧的信标分子4-巯基苯甲腈、银纳米粒子外壳和金纳米粒子外壳，承载内核、信标分子和外壳的聚二甲基硅氧烷薄膜，以及固定在所述柔性核-分子-壳纳米材料sers基底表面的适配体。
2.根据权利要求1所述的修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底，其特征在于，所述表面的适配体序列优选为：5'-agcagcacagaggtcagatgcaataagcgatgcgccctcgcctgggggc ctagtcctctcctatgcgtgctaccgtgaa-3'，其中，5端修饰cy3分子作为信标分子，3端修饰巯基便于形成金硫键以固定适配体。
3.根据权利要求1所述的修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底，其特征在于，所述修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底其核为粒径为12-22nm的金纳米球，其壳为厚度为0.5-5.5nm的银壳和厚度为0.1-1.5nm的金壳，其pdms层厚度为2-5mm。
4.一种权利要求1所述的修饰适配体的柔性核-分子-壳纳米材料sers基底的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述信标分子的修饰...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴萍，方宁宁，陶宇彤，王媛，蔡称心，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。