纳米金冷融指示剂
本文研究了制备纳米金溶胶的三种方法，以及不同种类稳定剂对所制备纳米金溶胶性质的影响。并想要将制备的纳米金溶胶用作冷冻食品或冷冻疫苗的指示剂，原理是纳米金溶胶在不断反复的冷冻解冻后，颗粒会聚集，粒径会增大，纳米金溶胶的颜色发生肉眼可见的变化，使其起到作为指示剂的目的。实验结果表明用氯金酸作为原料，分别用柠檬酸三钠、海藻酸钠、壳聚糖作为稳定剂，可简单快速的制备单分散性良好的可溶性纳米金颗粒。用三种不同方法合成的纳米金溶胶均会在反复冷冻后发生明显变化，会伴随着纳米金颗粒等离子体吸收峰的明显红移以及吸收峰处吸光度值的显著变化，可用于作为冷冻食品或冷冻疫苗的指示剂。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 实验材料和设备 2
1.1.1 主要材料及试剂 2
1.1.2 实验设备3
1.2 实验总体方案3
2 纳米金溶胶的制备3
2.1 柠檬酸三钠作为稳定剂合成纳米金颗粒3
2.1.1原料处理3
2.1.2实验流程3
2.1.3 实验结果 4
2.2 海藻酸钠作为稳定剂合成纳米金颗粒5
2.2.1 原料处理 5
2.2.2 实验流程 6
2.2.3 实验结果6
2.3 壳聚糖作为稳定剂合成纳米金颗粒 8
2.3.1 原理处理8
2.3.2 实验流程9
2.3.3 实验结果 9
3 反复冷冻后纳米金性质的测定10
3.1 柠檬酸三钠合成纳米金性质的测定 10
3.2 海藻酸钠合成纳米金性质的测定 10
3.3 壳聚糖合成纳米金性质的测定 13
4实验结果讨论14
致谢15
参考文献15
纳米金冷融指示剂
引言
纳米金颗粒独特的电学和光学性质使其在生物化学、医学等领域有广泛的应用前景[1]。纳米金颗粒的制备和性质也日益成为大量专家学者研究的重点。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
一个较好的制备纳米金溶胶的方法的要求是操作尽量简单，条件相对温和，无环境污染，产品可控性好。在过去几十年的研究中，众多学者作了大量的工作。在这些制备方法中，主要采用氯金酸还原法，即用还原剂还原氯金酸溶液制得可溶性纳米金颗粒的稳定溶胶，还原剂一般采用柠檬酸钠、硼氢化钠、抗坏血酸等[1,2]。
但是，在合成时仅加入还原剂还原氯金酸，是无法控制合成的纳米金颗粒粒径的大小的。纳米金颗粒的形成是晶核成长的过程，因此，在制取纳米金颗粒时需加入一种试剂，使其可以有效的阻止粒子间的聚集，这种试剂为稳定剂 [3]。稳定剂可以吸附在已经生成的金颗粒的表面，形成空间位阻，阻止晶核的进一步成长，进而达到了控制粒子尺寸的作用。所合成的纳米金颗粒的大小尺寸与所用稳定剂的种类和用量有着密切的关系，所以，在制备纳米金颗粒时，选用不同的稳定剂和还原剂可以合成不同粒径大小的纳米金颗粒。
制备纳米金颗粒的方法多种多样，最普遍使用的且发展较成熟的方法为柠檬酸三钠还原法[4]。柠檬酸三钠具有很好的水溶性和稳定性，且与金属离子有较好的络合能力。通过这种方法所合成的纳米金颗粒的形状一般为球形，其粒径大小在1050nm。用柠檬酸三钠制得的金纳米颗粒的表面因为吸附柠檬酸阴离子而带有负电荷，能保持胶体金的稳定性，可以长时间的放置。
海藻酸钠（C6H7O6Na)n主要由海藻酸的钠盐组成[5]。运用海藻酸钠合成纳米金颗粒的方法属于绿色合成的方法，即不需要其他的还原剂来还原氯金酸，海藻酸钠可以同时作为稳定剂和还原剂，并只需要通过搅拌加热等简单的操作就可以完成对纳米金溶胶的制备。利用这种方法制备纳米金颗粒，可以通过调节海藻酸钠和氯金酸之间的相互比例即可实现对纳米金颗粒大小的控制。
壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的。壳聚糖这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在诸多领域的应用研究取得了重大进展。其优良的物理化学性质使其可以作为制备纳米金颗粒的稳定剂，包裹在纳米金颗粒的表面。
金属纳米颗粒中包含的自由电子在电磁场中，会在发生振荡后形成等离子体。当振荡的频率和入射的电磁场的频率相同时，就会产生共振，即为表面等离子体共振[6]。表面等离子共振是金纳米粒子最重要的性质之一，在水溶液中，纳米金颗粒在可见光波长510530nm左右会出现烈的表面等离子体共振，即金纳米颗粒在510530 nm处有等离子体吸收峰,这归因于可见光引起的金纳米颗粒表面的电子集体震荡[7]。金属纳米颗粒的光学性质由纳米颗粒表面上的自由电子的振荡频率控制[8,9]。照射在纳米金粒子上的光波，被分为吸收效应和散射效应两部分，其中以吸收为主，散射只占很小一部分。在两种效应的共同作用下，会使胶体金溶液表现出不同的颜色，如由浅红色渐变至深紫色，其颜色与纳米金颗粒的尺寸、形状及纳米金之间的距离有关。SPR可用紫外可见光谱（UVvis）进行探测，因此UVvis光谱是表征金纳米颗粒的常用方法[10]。可以根据不同纳米金颗粒的特征吸收峰值的变化，来检测溶液中的纳米金颗粒的形态或者产物是否发生了聚集。当纳米金颗粒发生凝聚时，等离子体吸收峰会发生红移，这个现象是可以被检测到的[11]。
本实验室在参考各位前辈学者的研究成果的基础上，将合成好的纳米金溶胶进行反复的冷冻解冻，根据其特有的聚合性质，纳米金颗粒聚集变大，颜色产生变化。使其可以作为冷冻食品或冷冻疫苗的指示剂。
1 材料与方法
1．1 实验材料和设备
1．1．1 主要材料及试剂
氯金酸（上海麦克林生化科技有限公司）
海藻酸钠（中等分子量 SIGMA公司）
海藻酸钠（低分子量 SIGMA公司）
柠檬酸三钠（SIGMA公司）
壳聚糖（Aladdin Industrial Corporation）
硼氢化钠（国药集团化学试剂有限公司）
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 实验材料和设备 2
1.1.1 主要材料及试剂 2
1.1.2 实验设备3
1.2 实验总体方案3
2 纳米金溶胶的制备3
2.1 柠檬酸三钠作为稳定剂合成纳米金颗粒3
2.1.1原料处理3
2.1.2实验流程3
2.1.3 实验结果 4
2.2 海藻酸钠作为稳定剂合成纳米金颗粒5
2.2.1 原料处理 5
2.2.2 实验流程 6
2.2.3 实验结果6
2.3 壳聚糖作为稳定剂合成纳米金颗粒 8
2.3.1 原理处理8
2.3.2 实验流程9
2.3.3 实验结果 9
3 反复冷冻后纳米金性质的测定10
3.1 柠檬酸三钠合成纳米金性质的测定 10
3.2 海藻酸钠合成纳米金性质的测定 10
3.3 壳聚糖合成纳米金性质的测定 13
4实验结果讨论14
致谢15
参考文献15
纳米金冷融指示剂
引言
纳米金颗粒独特的电学和光学性质使其在生物化学、医学等领域有广泛的应用前景[1]。纳米金颗粒的制备和性质也日益成为大量专家学者研究的重点。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
一个较好的制备纳米金溶胶的方法的要求是操作尽量简单，条件相对温和，无环境污染，产品可控性好。在过去几十年的研究中，众多学者作了大量的工作。在这些制备方法中，主要采用氯金酸还原法，即用还原剂还原氯金酸溶液制得可溶性纳米金颗粒的稳定溶胶，还原剂一般采用柠檬酸钠、硼氢化钠、抗坏血酸等[1,2]。
但是，在合成时仅加入还原剂还原氯金酸，是无法控制合成的纳米金颗粒粒径的大小的。纳米金颗粒的形成是晶核成长的过程，因此，在制取纳米金颗粒时需加入一种试剂，使其可以有效的阻止粒子间的聚集，这种试剂为稳定剂 [3]。稳定剂可以吸附在已经生成的金颗粒的表面，形成空间位阻，阻止晶核的进一步成长，进而达到了控制粒子尺寸的作用。所合成的纳米金颗粒的大小尺寸与所用稳定剂的种类和用量有着密切的关系，所以，在制备纳米金颗粒时，选用不同的稳定剂和还原剂可以合成不同粒径大小的纳米金颗粒。
制备纳米金颗粒的方法多种多样，最普遍使用的且发展较成熟的方法为柠檬酸三钠还原法[4]。柠檬酸三钠具有很好的水溶性和稳定性，且与金属离子有较好的络合能力。通过这种方法所合成的纳米金颗粒的形状一般为球形，其粒径大小在1050nm。用柠檬酸三钠制得的金纳米颗粒的表面因为吸附柠檬酸阴离子而带有负电荷，能保持胶体金的稳定性，可以长时间的放置。
海藻酸钠（C6H7O6Na)n主要由海藻酸的钠盐组成[5]。运用海藻酸钠合成纳米金颗粒的方法属于绿色合成的方法，即不需要其他的还原剂来还原氯金酸，海藻酸钠可以同时作为稳定剂和还原剂，并只需要通过搅拌加热等简单的操作就可以完成对纳米金溶胶的制备。利用这种方法制备纳米金颗粒，可以通过调节海藻酸钠和氯金酸之间的相互比例即可实现对纳米金颗粒大小的控制。
壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的。壳聚糖这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在诸多领域的应用研究取得了重大进展。其优良的物理化学性质使其可以作为制备纳米金颗粒的稳定剂，包裹在纳米金颗粒的表面。
金属纳米颗粒中包含的自由电子在电磁场中，会在发生振荡后形成等离子体。当振荡的频率和入射的电磁场的频率相同时，就会产生共振，即为表面等离子体共振[6]。表面等离子共振是金纳米粒子最重要的性质之一，在水溶液中，纳米金颗粒在可见光波长510530nm左右会出现烈的表面等离子体共振，即金纳米颗粒在510530 nm处有等离子体吸收峰,这归因于可见光引起的金纳米颗粒表面的电子集体震荡[7]。金属纳米颗粒的光学性质由纳米颗粒表面上的自由电子的振荡频率控制[8,9]。照射在纳米金粒子上的光波，被分为吸收效应和散射效应两部分，其中以吸收为主，散射只占很小一部分。在两种效应的共同作用下，会使胶体金溶液表现出不同的颜色，如由浅红色渐变至深紫色，其颜色与纳米金颗粒的尺寸、形状及纳米金之间的距离有关。SPR可用紫外可见光谱（UVvis）进行探测，因此UVvis光谱是表征金纳米颗粒的常用方法[10]。可以根据不同纳米金颗粒的特征吸收峰值的变化，来检测溶液中的纳米金颗粒的形态或者产物是否发生了聚集。当纳米金颗粒发生凝聚时，等离子体吸收峰会发生红移，这个现象是可以被检测到的[11]。
本实验室在参考各位前辈学者的研究成果的基础上，将合成好的纳米金溶胶进行反复的冷冻解冻，根据其特有的聚合性质，纳米金颗粒聚集变大，颜色产生变化。使其可以作为冷冻食品或冷冻疫苗的指示剂。
1 材料与方法
1．1 实验材料和设备
1．1．1 主要材料及试剂
氯金酸（上海麦克林生化科技有限公司）
海藻酸钠（中等分子量 SIGMA公司）
海藻酸钠（低分子量 SIGMA公司）
柠檬酸三钠（SIGMA公司）
壳聚糖（Aladdin Industrial Corporation）
硼氢化钠（国药集团化学试剂有限公司）
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