基于氧化锌-金纳米复合物制备表面等离子体共振生物传感器

随着纳米技术和生物技术的发展，纳米生物传感技术将有望成为新兴产业。ZnO是最受欢迎的键合酶平台之一，而且是生物传感器应用最有潜力的材料之一。但是，ZnO纳米结构在极性溶液中不稳定，然而生物分子通常又存在于水溶液里。因此，为了满足生物研究的需要，ZnO表面需要进行适当的修饰。以ZnO-Au纳米复合物为平台制备生物传感器，可以增加抗体的承载量。利用DNA碱基配对的特殊性，将Au纳米粒子可控的组装在ZnO表面，实现金纳米粒子的位置和密度可控组装。选取适当的包裹剂来修饰Au纳米粒子表面，使其表面连接的基团可以与抗体分子直接键合，简化固定抗体分子的过程。本项目的研究工作能够促进ZnO-Au纳米复合物的结构可控合成，并且为生物传感器的研制开辟了一个新思路。

本研究利用氧化锌等纳米粒子的特殊光化学特性，发展了一系列新型生物传感器。首次（1）合成了树形结构和海胆状氧化锌纳米线阵列，并对其光学特性进行了深入研究，研究发现氧化锌薄膜的性质是影响水热生长氧化锌纳米线阵列的关键因素，这些结果对进一步研究氧化锌和贵金属结合制备生物传感器奠定了材料基础。（2）发现结合了金纳米粒子的氧化锌纳米棒产生了白光发射现象，将这一特性应用到染料分子的表面增强拉曼散射的检测中，发现有很好的增强信号。（3）针对不同的生物分子特性，研制了一系列基于不同纳米材料或纳米结构的生物传感器，例如，镍-钴纳米结构覆盖的环氧石墨烯氧化物纳米电极用于检测葡萄糖的生物传感，普鲁士蓝纳米立方体可用于过氧化氢的生物传感，金属氧化物的膜结构在葡萄糖的检测方面有很好的效果，等等。上述说明氧化锌等纳米材料在生物传感器的制备方面有重要的应用潜力。