【优秀硕士博士论文】基于分子印迹与表面等离子体激元共振的高灵敏性高选择性探测器的制备

基于分子印迹与表面等离子体激元共振的高灵敏性高选择性探测器的制备,研究背景-plasmons,plasma,plasmons,Localized Surface Plasmon Resonance, （LSP, LSPR）,在共振频率范围内LSP能在金属表面形成极强的电场，并且随着远离金属表面而迅速降低，同时 LSPR 的频率对于表面附近的介质环境（空间分布、折射率）极其敏感。同时还受颗粒自身形状及大小的调控影响。 因此被广泛的应用于免疫检测、生物传感器、表面增强光谱等领域,Halas, N.;Technol. Cancer Res. Treat. 2004, 3, 33.,Chem. Rev. 2005, 105, 1547,Natan, M. J.Anal. Chem. 1998, 70,5177,研究背景-plasmons,研究背景-Nanosphere Lithography(NSL),纳米微球印刷术（Nanosphere Lithography, NSL）这种方法是1995年由美国西北大学的Van Duyne等发展出来的一种新技术，它具有成本低廉，产量高，操作简便等优点。 NSL采用纳米微球形成的阵列作为模板在其上沉积金属，再经过去模板得到设计的结构。,Van Duyne, R. P. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 5599,Harald GiessenACS Nano, 2011, 11, 9009,Michael Giersig, small 2011, 7, 3096,Michael Giersig, and Harald Giessen, small 2009, 5, 400,Harald GiessenACS Nano, 2011, 11, 9009,Michael Giersig, small 2005, 1, 439,研究背景-Nanosphere Lithography(NSL),优点：成本低廉、产量高、操作简便、易于设计与器件化。检测手段简单快捷、甚至能裸眼观测。缺点：利用LSPR进行UV-Vis-NIR光谱检测，主要依赖于体相折射率的变化、或者是金属表面吸附待测分子后表面折射率变化，对待测分子选择性不高且通常需要行测分子含有疏基，对吸附量也有一定要求，限制其应用；利用其进行表面增强拉曼光谱检测同样有表面吸附的选择性的缺点。,利用NSL制备基于LSPR的传感器优点与不足,研究背景,Joseph T. Hupp,*and Richard P. Van Duyne Anal. Chem. 2010, 82, 8042,研究设想：结合分子印迹技术,分子印迹技术（Molecular Imprinting Technique, MIT）是近年来集高分子合成、分子识别、分子设计、仿生生物工程等学科特点的交叉学科分支。将模板分子或离子通过共价键或非共价键“烙印”在某种基质中，从中，从而使基质对于模板具有特异性的识别能力，从而达到对模板分子离子的选择性的分离、富集与检测。,Rbert E. Gyurcsnyi， Adv. Funct. Mater. 2013,G. T. Li, Angew. Chemie. Int. Ed., 2006, 45, 8145-8148,研究路线,具有高灵敏性、高选择性检测体系,研究内容,制备二维光子晶体模板，并利用NSL技术得到金属纳米颗粒阵列对双酚A、DEHA等常见食品或环境安全中的微量有毒有害分子进行印迹，并检测效果。优化印迹条件，对接近真实情况进行检测表征。,将NSL技术与MIT以及LSPR结合起来，有望能发展出一种具有高灵敏性、高选择性的制备化学传感器的新方法。相比于传统的LSPR检测，克服了对待测分子选择性不高、需要待测分子或探针分子具有疏基、氨基