內容提要

本書(shū)共分為12章，以納米標記為主線(xiàn)，對納米微粒、納米標記分析技術(shù)、納米標記分析方法及其在環(huán)境分析中的應用、兩種重要納米標記探針進(jìn)行了介紹。第一章介紹了納米科技、納米微粒的性質(zhì)、制備方法和表征技術(shù)。第二章和第三章分別以?xún)煞N最重要的生化分析反應即免疫反應和適配體反應為代表，對納米標記免疫分析和納米標記適配體分析的原理進(jìn)行了論述。第四章至第十章，將納米標記和納米非標記技術(shù)與現代儀器分析檢測技術(shù)有機結合，分別對納米光度、熒光、共振瑞利散射、表面增強拉曼散射、化學(xué)發(fā)光、電化學(xué)和色譜分析的原理及其在環(huán)境分析中的應用進(jìn)行了介紹。第十一章和第十二章介紹了納米金和量子點(diǎn)具有的特殊光學(xué)性質(zhì)、優(yōu)良的生物相容性,是納米標記探針的典型代表。

蔣治良

梁愛(ài)惠

溫桂清

劉慶業(yè)

都為廣西師范大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授和一線(xiàn)教學(xué)科研人員.

目 錄

第一章 納米微?！?.…………………1

第一節 納米科技……………………………………………………………1

第二節 納米微粒的性質(zhì)……………………………………………………5

第三節 納米材料的制備方法……………………………………………..23

第四節 納米微粒的表征技術(shù)……………………………………………..30

第二章 納米標記免疫分析…………………………………………………………55

第一節 免疫分析簡(jiǎn)介……………………………………………………..55

第二節 納米標記免疫分析………………………………………………..60

第三章 納米標記適配體分析………………………………………………………62

第一節 適配體分析………………………………………………………..62

第二節 納米標記適配體分析……………………………………………..65

第四章 納米標記光度分析…………………………………………………………69

第一節 光度分析…………………………………………………………..69

第二節 納米微粒在光度分析中的應用…………………………………..69

第三節 納米標記光度分析………………………………………………..75

第四節 污染物鈾離子的非標記納米金催化適配體光度分析…………..79

第五章 納米標記熒光分析…………………………………………………………85

第一節 熒光分析…………………………………………………………..85

第二節 熒光納米標記免疫分析…………………………………………..86

第三節 納米標記適配體熒光分析………………………………………..90

第四節 鉛離子的非標記納米金催化適配體熒光分析…………………..92

第六章 納米標記共振瑞利散射光譜分析………………………………………..101

第一節 光散射……………………………………………………………101

第二節 共振瑞利散射光譜分析…………………………………………102

第三節 納米標記共振瑞利散射光譜分析………………………………108

第四節 汞離子的適配體修飾納米金催化共振瑞利散射光譜分析……114

第五節 非標記納米銀催化共振瑞利散射光譜法測定ATP……………121

第七章 納米表面增強拉曼散射分析……………………………………………..124

第一節 拉曼光譜簡(jiǎn)介……………………………………………………124

第二節 表面增強拉曼光譜………………………………………………126

第三節 表面增強拉曼光譜的活性基底…………………………………129

第四節 表面增強拉曼散射機理…………………………………………136

第五節 表面增強拉曼光譜免疫檢測……………………………………152

第六節 三聚氰胺的適配體修飾納米銀SERS測定…………………….156

第七節 非標記納米金-DNA酶裂解-SERRS測定痕量UO22+….……...165

第八章 納米化學(xué)發(fā)光分析………………………………………………………..182

第一節 化學(xué)發(fā)光分析……………………………………………………182

第二節 IgG的免疫納米金化學(xué)發(fā)光分析………………………….........184

第三節 日本血吸蟲(chóng)抗體的磁性納米顆?；瘜W(xué)發(fā)光酶免疫分析………196

第九章 納米電化學(xué)分析…………………………………………………………..190

第一節 納米微粒在電分析中的應用…………………………………..190

第二節 納米標記電化學(xué)免疫分析……………………………………..192

第三節 適配體修飾納米微粒電化學(xué)分析……………………………...197

第四節 納米粒子生物電化學(xué)傳感器檢測致病菌……………………...201

第十章 納米材料在分離科學(xué)中的應用…………………………………………..205

第一節 納米材料的吸附作用及其應用………………………………...205

第二節 納米粒子在色譜分析中的應用…..……………….….………...208

第三節 碳納米管在色譜分析中的應用………………………………...214

第十一章 納米金標記分析………………………………………………………..216

第一節 納米粒子的特性與納米金的制備………………………………216

第二節 納米金在生物標記分析中的應用………………………………217

第十二章 熒光量子點(diǎn)標記探針…………………………………………………..223

第一節 量子點(diǎn)的表面修飾………………………………………………224

第二節 熒光量子點(diǎn)標記技術(shù)……………………

前 言

納米科學(xué)技術(shù)是在納米尺度范疇(1-100 nm)研究物質(zhì)的物理和化學(xué)特性及其應用的一門(mén)新興科學(xué)與技術(shù)。納米科學(xué)技術(shù)不僅極大地推動(dòng)現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而且引起了人們意識形態(tài)的改變。它與信息技術(shù)和生命科學(xué)公認為21世紀三大科學(xué)技術(shù)，并與自然科學(xué)緊密結合獲得了長(cháng)足的進(jìn)步。

納米科技與化學(xué)的有機結合誕生了化學(xué)的前沿新領(lǐng)域—納米化學(xué)。近年來(lái), 納米化學(xué)中最重要的分支-納米分析化學(xué)取得飛速發(fā)展。這與納米微粒具有一系列獨特的物理化學(xué)性質(zhì)不無(wú)關(guān)系。納米微粒光學(xué)特性的分析應用發(fā)展了納米標記光譜分析?；诩{米微粒的電化學(xué)性質(zhì)發(fā)展了納米電化學(xué)分析。納米微粒具有極強的吸附特性和催化特性,使得它在色譜、分離科學(xué)等均有應用,并成為這些領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。納米微粒作為標記物是其在分析化學(xué)中最重要的應用成果之一，其代表為免疫納米標記分析和納米標記適配體分析，這也是本書(shū)的最重要內容。事實(shí)上，納米光分析、納米電分析、納米色譜分析均離不開(kāi)用納米微粒進(jìn)行標記、非標記和修飾，這也是該書(shū)名為納米分析的主要原因。納米微粒種類(lèi)繁多,在分析化學(xué)中的應用廣泛。納米金具有特殊的光學(xué)性質(zhì)、高電子密度和優(yōu)良的生物相容性,這是它在納米標記分析中最廣泛應用的原因。碳納米管以其獨特的金屬或半導體導電性、極高的機械強度、良好的吸附能力和較強的微波吸收能力,以及作為新型準一維功能材料而日益受到人們的重視,在掃描顯微鏡探針針尖、化學(xué)修飾電極以及分離檢測等應用廣泛。量子點(diǎn)特別是核一殼結構量子點(diǎn)具有較高的量子產(chǎn)率和消光系數，在納米生物分析研究中具有很好的應用前景。無(wú)論是納米分析、標記分析、非標記納米分析，還是納米材料以及與之結合的儀器分析技術(shù)，它的應用是非常重要的，而有害物特別是環(huán)境污染物的測定是納米標記分析的重要應用，這在本書(shū)中也有體現。

環(huán)境納米分析發(fā)展迅速,又無(wú)教材可以借鑒，作者嘗試構建《環(huán)境納米分析》課程體系, 可作為研究生和高年級本科生教材使用，介紹納米分析標記和非標記分析最新成果及其在環(huán)境污染物分析中的應用,實(shí)為拋磚引玉,不妥之處有之，懇請同仁批評指正,促進(jìn)其發(fā)展。在該書(shū)編著(zhù)過(guò)程中，得到本課題組老師和同學(xué)們的大力幫助，促進(jìn)了該書(shū)稿的早日完成，在此一并致謝！

2012年6月17日

學(xué)習和研究納米技術(shù)在環(huán)境工程中應用的最佳參考書(shū)和教材.