根据本发明专利技术的一个方面，提供一种Ａｕ／Ａｇ核－壳复合材料，其包括Ａｕ纳米颗粒、围绕Ａｕ纳米颗粒的Ａｇ纳米颗粒层，以及具有与目标材料可结合或可反应的目标材料识别位点的受体，其中所述受体的一端结合在Ａｕ纳米颗粒的表面上，使得受体的一部分嵌入Ａｇ纳米颗粒层中，并且所述目标材料识别位点暴露于Ａｇ纳米颗粒层的外面。Ａｕ／Ａｇ核－壳复合材料可以提供Ａｕ纳米颗粒和有机分子之间的稳定结合，以及Ａｇ纳米颗粒的优异光学特性。因而，使用根据本发明专利技术的一个方面的复合材料的生物传感器能够有效和高效地检测目标生物材料并且广泛地用于医学和制药学中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于生物传感器的AuAg核-壳复合材料；更具体而言，涉及一种 其中受体的一端与Au纳米颗粒的表面结合使得受体的一部分嵌入細纳米颗粒层中并且受 体的目标材料识别位点暴露于Ag纳米颗粒层的外面的Au/Ag核-壳复合材料，以及其制备 方法。
技术介绍
从大约10年之前，有关使用金属纳米颗粒用于检测生物材料(脱氧核糖核酸 (DNA)、蛋白质等)的方法研究就已经取得进展，并且已开发出使用新的平台技术的生物传 感器。金(Au)纳米颗粒具有归因于特定的表面等离子共振(SPR)的物理、化学和光学性质。 这种性质主要用于生物分子的信号检测。使用Au纳米颗粒的方法提供了优于通过连结磷而形成阵列的技术的灵敏性，并 使得快速而容易的分析以及高的重现性成为可能。另外，Au纳米颗粒的数个优势在于，它 能够与其表面上的多种有机分子形成稳定的结合，并且即使在生物材料(寡核苷酸、蛋白 质等)能够维持固有结构的高生理盐分浓度下也可以维持稳定结合状态。因此，当使用Au 纳米颗粒的生物传感器利用寡核苷酸(DNA片段)或蛋白质作为受体时，寡核苷酸可以与具 有互补序列的目标DNA形成强的氢键，而蛋白质可以通过抗原-抗体反应与目标蛋白质形 成强键，使得能够检测特定的目标材料。但是，由于Au纳米颗粒的拉曼散射效应弱于银(Ag)纳米颗粒的拉曼散射效应，因 而Au纳米颗粒的表面增强拉曼散射(SERQ效应低。另一方面，Ag纳米颗粒的拉曼散射效应优异，但是在生物材料能够维持其固有结 构的高盐浓度和高温下的稳定性低。因此，已经进行了诸多努力以利用Au纳米颗粒的特性、Ag纳米颗粒的特性和生物 材料的特异性。结果是，已知如下方法能够以不同的方式组合Au纳米颗粒、Ag纳米颗粒 和DNA，并且通过利用Au纳米颗粒的特性、Ag纳米颗粒的特性以及DNA的互补氢键特性以 极低的检出限检测不同的DNA序列。特别地，通过利用Ag纳米颗粒强的光学特性的SERS 来检测DNA序列的方法是众所周知的且被广泛地使用。但是，为了 SERS，在目标寡核苷酸和用作为受体的寡核苷酸改性的Au纳米颗粒的 结合反应之后，Ag染是必须的。SERS通过该过程是可能的，但是可能出现非特异性染色。 在该情况下，假阳性反应出现，并且背景信号增强。同样，实现另外的Ag染。因此，已进行了研究以开发同时具有诸如Au纳米颗粒与生物材料的稳定结合以 及Ag纳米颗粒的优异光学特性之类的优点的生物传感器。通过这些研究，开发出Ag/Au核-壳复合材料(参见JACS，2001，123，7961-7962) 和Au-Ag合金纳米颗粒。但是，Au-^Vg合金纳米颗粒的稳定性低，这是因为在超过寡核苷酸杂交的高盐浓度 (0. 3M NaCl)下出现不可逆的团聚。而且，在其中Ag纳米颗粒构成核而Au纳米颗粒构成壳的Ag/Au核-壳复合材料 的情况下，因为聚结生物材料附连到Au纳米颗粒壳上而形成更稳定的结合。因而，其适用 于比色测定。然而，由于Ag纳米颗粒存在于壳的内部，所以不能利用Ag纳米颗粒的光学特 性。J. Phys. Chem. C(2007,111,10806-10813)中报道了 Au/Ag 核-壳纳米材料。因 为Ag纳米颗粒构成壳，所以AuAg核-壳结构能够表现出SERS效应。已经报道了 Ag/Au 核-壳纳米材料几乎不能检测拉曼中的信号，而Au/Ag核-壳纳米材料能够检测拉曼中较 灵敏的信号。但是，为了应用到利用Au/Ag核-壳纳米材料的有用光学特性的生物传感器， 必需使作为受体的生物材料，例如寡核苷酸或蛋白质稳定地结合在构成壳的Ag纳米颗粒 的表面上。但是，在J. Phys. Chem. CQ007，111，10806-10813)中没有披露这样的方法。研究者已经致力于通过在Ag纳米颗粒的表面上强力地结合作为受体的生物材料 来改善稳定性。据报道，当寡核苷酸用作为受体的生物材料时，引入二巯基或四巯基代替单 巯基作为官能团的寡核苷酸序列结合到纯Ag纳米颗粒的表面上，从而改善形成上述结合 的細纳米颗粒的稳定性(Nucleic Acids Research 2002，30 (7)，1558-1562)。然而在此情 况下，由于没有使用可易于合成的与典型单巯基相结合的寡核苷酸，因而另外伴随着复杂 的寡核苷酸合成过程。因而，尽管Ag纳米颗粒的光学特性优异，但上述技术没有广泛地用 于纳米生物传感领域中。因此，存在对能够利用Ag纳米颗粒和Au纳米颗粒二者的优点并且能够维持作为 受体的生物材料的结合稳定性的生物传感器的需求。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个实施方案涉及提供一种Au/Ag核-壳复合材料、其制备方法以及使 用其的生物传感器。本专利技术的其他目的和优点可以通过以下描述加以理解，并且参照本专利技术的实施方 案变得显而易见。此外，对本专利
的那些技术人员而言明显地是，本专利技术的目的和优点 可以通过所要求保护的方式及其组合来实现。技术方案根据本专利技术的一个方面，提供一种Au/Ag核-壳复合材料，其包括Au纳米颗粒、围 绕Au纳米颗粒的Ag纳米颗粒层，和具有与目标材料可结合或可反应的目标材料识别位点 的受体，其中所述受体的一端结合在Au纳米颗粒的表面上，使得受体的一部分嵌入細纳米 颗粒层，并且所述目标材料识别位点暴露于Ag纳米颗粒层的外面。根据本专利技术的另一方面，提供一种制备Au/Ag核-壳复合材料的方法，所述方法包 括在Au纳米颗粒的表面上结合受体的一端，所述受体具有与目标材料可结合或可反应的 目标材料识别位点；在所述Au纳米颗粒的表面上形成細纳米颗粒层，使得所述受体的一部 分嵌入^Vg纳米颗粒层中，并且所述受体的目标材料识别位点暴露于^Vg纳米颗粒层的外面。根据本专利技术的又一方面，提供一种通过使用Au/Ag核-壳复合材料来检测与受体 的目标材料识别位点相结合或反应的目标材料的生物传感器。根据本专利技术的还一方面，提供一种通过使用所述生物传感器来检测与受体的目标材料识别位点相结合或反应的目标材料的方法。有利效果根据本专利技术的实施方案，Au/Ag核-壳复合材料中的Au纳米颗粒和有机分子可以 稳定地结合在一起，并且所述Au/Ag核-壳复合材料可以表现出Ag纳米颗粒的优异光学特 性。因而，AuAg核-壳复合材料在高盐浓度、高温和长期储存的条件下表现出稳定的性能。 由于使用Au/Ag核-壳复合材料的生物传感器有效地进行目标生物材料的检测，因而Au/Ag 核-壳复合材料将被广泛地地用于生物材料的检测很重要的医学和药剂学领域。附图说明图1为示出根据本专利技术实施例3的Au/Ag核-壳复合材料的示意图。图2为示出根据本专利技术实施例6的Au/Ag核-壳复合材料的示意图。图3为示出根据本专利技术实施例3的Au/Ag核-壳复合材料的制备方法的示意图。图4为示出根据本专利技术实施例6的Au/Ag核-壳复合材料的制备方法的示意图。图5示出根据本专利技术实施例3的Au/Ag核-壳复合材料的UV光谱。图6为根据本专利技术实施例3的AuAg核-壳复合材料的透射电子显微镜(TEM)图。图7为图6的放大图。图8示出根据本专利技术实施例3的EDX分析结果。图9示出根据本专利技术实施例4的Au/Ag核-壳复合材料的UV光谱。图10为根据本专利技术实施例4的Au/Ag核-壳复合材料的TEM图。图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Ａｕ／Ａｇ核－壳复合材料，包括： Ａｕ纳米颗粒； 围绕Ａｕ纳米颗粒的Ａｇ纳米颗粒层；和 具有与目标材料可结合或可反应的目标材料识别位点的受体， 其中所述受体的一端结合在所述Ａｕ纳米颗粒的表面上，使得所述受体的一部分嵌入所述Ａｇ纳米颗粒层中，并且所述目标材料识别位点暴露于所述Ａｇ纳米颗粒层的外面。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：南左闷，
申请(专利权)人：首尔大学校产学协力财团，
类型：发明
国别省市：KR
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