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SERS活性体系的优化及其在生物分子研究中的应用

作　者: 李洁
导　师: 方炎
学　校: 首都师范大学
专　业: 光学
关键词: 生物分子拉曼SERS DNA碱基维生素谱学电化学修饰电极
分类号: Q503
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

拉曼光谱(RS)技术是以拉曼效应为基础建立起来的以光子作探针、具有实时检测特点的分子结构表征技术，广泛应用于生物、医学和化学化工等领域，近年来应用于生物方面的报道不断增多。应用激光拉曼光谱除能获得有关组分的信息外，更主要的是它能反应与正常生理条件(如水溶液，温度，酸碱度等)相似的情况下的生物大分子的结构变化信息，同时还能比较在各相中的结构差异，这是用其它仪器难以得到的成果。本论文充分利用激光拉曼光谱技术能够应用于生物标记与分子构形构象及其吸附行为的这个特点，研究了包括DNA(苹果单链、小牛胸腺、其它单链)，碱基(鸟嘌呤、腺嘌呤)和维生素等的拉曼光谱，获得了一定的相关分子的结构以及组分信息。而且充分利用表面增强拉曼散射(SERS)光谱的高灵敏度、高分辨率、水干扰小、可淬灭荧光、稳定性好及适合研究界面等特点，结合谱学电化学技术，发展了一种银胶纳米颗粒修饰的高效SERS活性电极体系，并基于这种体系得到了上述三类生物分子的高质量SERS光谱；为它们的表面研究、吸附物界面表面状态研究、界面取向及构型构象的研究和结构分析提供了一定的实验证据。尤其重要的是，论文中首次把磁控溅射应用于电极修饰，从而构筑了更高灵敏、高分辨的高效SERS活性体系。这种全新的复合SERS活性体系，不仅为吸附分子构筑了巨大的比表面积，从而大大增加了其拉曼散射截面；而且由于其兼有粗糙电极以及金属薄膜的双重金属耦合SERS增强机制，往往表现出超高强度、高灵敏度、高分辨率的增强拉曼信号。磁控碱射修饰的这种电极SERS体系还避免了化学修饰的成分复杂的弊端，这种方法修饰的电极体系是化学纯净的二元SERS活性基底，而且由于磁控溅射的高度可控等优点，为新时期SERS活性体系增强机制的探讨完善提供了新的课题和实验依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
第一章前言  7-12
综述部分  12-46
  第二章拉曼光谱  13-27
    2.1 拉曼简介  13-17
    2.2 拉曼光谱法的特点  17-20
    2.3 拉曼光谱仪器  20-22
    2.4 生物拉曼  22-27
  第三章表面增强拉曼散射(SERS)光谱  27-46
    3.1 SERS简介  27
    3.2 SERS的理论模型  27-33
    3.3 SERS基底的研究概况  33-35
    3.4 SERS的主要应用  35-37
    3.5 基于拉曼的谱学电化学技术  37-46
实验部分  46-90
  第四章 SERS活性基底的优化及其在DNA拉曼光谱研究中的应用  47-66
    4.1 胶体修饰银电极体系小牛胸腺DNA分子的SERS研究  48-55
    4.2 胶体修饰银电极体系单链DNA分子的SERS光谱研究  55-66
  第五章碱基的拉曼与SERS光谱研究  66-83
    5.1 鸟嘌呤在胶体修饰银电极上的SERS光谱研究  66-73
    5.2 磁控溅射修饰银电极体系的腺嘌呤SERS光谱研究  73-83
  第六章结合理论计算的抗坏血酸的SERS光谱研究  83-89
    6.1 引言  83
    6.2 实验部分  83-84
    6.3 结果与讨论  84-88
    6.4 结论  88-89
  第七章结论  89-90
在校期间完成或发表论文情况  90-91
致谢  91

SERS活性体系的优化及其在生物分子研究中的应用

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