纳米金的制备安小跃

2019/12/19纳米金的制备姓名:安小跃班级：10级应化一班2前言一、纳米金的定义：纳米金即指金的微小颗粒，其直径在1～100nm，具有高电子密度、介电特性和催化作用，能与多种生物大分子结合，且不影响其生物活性。由氯金酸通过还原法可以方便地制备各种不同粒径的纳米金，其颜色依直径大小而呈红色至紫色。3纳米金的发展史及研究进展：第一阶段：自从16世纪欧洲现代化学的奠基人、杰出的医师、化学家Paracelsus制备出“饮用金”用来治疗精神类疾病以来，纳米金就开始登上了科学的舞台。第二阶段：1857年英国科学家法拉第在研究道尔顿的理论时，利用氯化金还原出含纳米金的溶液，发现在其中加入少量电解质后，可使溶液由红宝石色变为蓝色，并最终凝集为无色，而加入明胶等大分子物质便可阻止这种变化。尽管当时并不知道原因，但他的发现为纳米金的应用奠定了科学基础。1885年纳米金溶液在美国常作为治疗酗酒的主要成分；l890年Koch医生发现结核杆菌不能够在金的表面存活；1890年纳米金被用来治疗关节炎；1935年芝加哥外科专家Edward等人发现纳米金溶液能有效的减轻患者病痛，强健体质。1939年Kausche和Ruska用电子显微镜观察金颗粒标记的烟草花叶病毒，呈高电子密度细颗粒状。4第三阶段：1971年Faulk和Taylor首次采用免疫金染色(immunogoldstaining，IGS)将兔抗沙门氏菌抗血清与纳米金颗粒结合，用直接免疫细胞化学技术检测沙门氏菌的表面抗原，开创了纳米金免疫标记技术。第四阶段：1978年，Geobegan等将纳米金标记抗体用于普通光镜下检测B淋巴细脑表面膜免疫球蛋白，建立了光镜水平的免疫金染色(immunogoldstaining，IGS)。1981年Danscher用银显影方法增强金颗粒的可见度，并提高了灵敏度。Holgate等人于1983年建立了用银显影液光镜下金颗粒的可见性的免疫金银染色法(immunogold-siliverstaining，IGSS)，利用银的增强作用，加大单独金粒子在光镜下可视粒子的半径，增加了小颗粒金粒子的标记密度，提高了灵敏度。1986年Fritz等人又在IGSS法基础上成功地进行了彩色IGSS法，使得结果更加鲜艳夺目。尽管如此，由于亚硝酸银化合物是光敏性的，需要在暗室里进行标记，实验操作非常的不便，改用非光敏的醋酸银化合物，价格又过于昂贵，所以纳米金在光镜中的应用日渐减少。而利用纳米金的高电子密度，能在电镜下清晰的分辨颗粒，作为在透射电镜(TEM)、扫描电镜(sEM)和荧光显微镜的示终物在电镜免疫化学和组织化学中得到了广泛应用。5第五阶段：1989年，Spielberg等发展了以金为标记物用于检测艾滋病病毒抗体的渗滤试验，确立了斑点金免疫渗滤试验的基本技术。胶体金免疫层析(GICA)技术是20世纪90年代初建立的一种简易快速稳定的免疫学检测技术。Begge于1990年首次报道了一种GICA，用于孕妇尿液和血清中人绒毛膜促性腺激(HCG)的定性测定，继而有采用该方法检测乙型肝炎病毒表面抗原HBsAg及抗HCVIgG的报道。1993年，Kalvatchev等利用金标记的抗立克次体的多克隆抗体、单克隆抗体及IgY来检测标本中的热群立克次体。1995年，Muller等研制的心肌钙蛋白（cTnT）试条，检测下限可达0.4ng/mL。第六阶段：迄今为止，金标记仍主要用于免疫组织化学中。在免疫测定中，金标记常与膜载体配合，形成特定的测定模式，典型的如斑点免疫渗滤试验和斑点免疫层析试验等，已是目前应用广泛的简便、快速检验方法。6实验目的：让学生通过制备和表征纳米颗粒，了解无机纳米材料的制备方法和常规表征手段，掌握纳米材料的制备方法原理及表征工具的制作原理。实验原理：纳米金的制备方法主要采用还原剂，如柠檬酸钠，硼氢化钠等，还原氯金酸。氯金酸在还原剂的作用下，可聚合成一定大小的金纳米颗粒，形成带负电的疏水胶溶液。由于静电作用而成为稳定的胶体状态，故称胶体金。用还原法可以方便的从氯金酸制备各种不同粒径、也就是不同颜色的胶体颗粒。7化学还原法该法通常是在含Au的溶液中加入还原剂如柠檬酸、鞣酸等，金离子被还原而聚集成直径为几纳米到几十纳米不等的金颗粒。在该法中，柠檬酸三钠是较好的还原剂之一，在还原制备金纳米粒子时如果没有加入其他稳定剂，柠檬酸钠及其氧化产物也可以起到保护剂的作用。故柠檬酸盐还原法是比较传统的制备纳米金胶的方法。但这种方法制得的金纳米粒子因表面吸附柠檬酸跟而带负电，需通过复杂的表面分子交换或静电组装反转其表面电荷，限制了金纳米粒子的进一步应用。目前最常用的方法之一是在硫醇类物质如5-苯硫基咔、氟化萬醇类等作稳定剂，还原制得的金纳米颗粒，可获得稳定胶粒。此外，还可用茴香胶，聚己二醇等大分子，Na2C2O4,丝素蛋白质，聚苯胺等作还原剂来制备金纳米粒子。胶体金制备过程中通过控制反应条件、试剂用量，可得到单分散性很好的金颗粒。纳米金颗粒具有两点比较重要的性质：（1）纳米金颗粒随直径的变化会呈现出不同的颜色（2）与-SH、-NH2、-CH等基因有很强的亲和力。8实验步骤：一.纳米金的制备（硼氢化钠还原法）A.0.6ml1%HAuCl4加入至40ml预冷的三蒸水中，B.再加入0.2ml0.2ml/L的K2CO3溶液C.不断搅拌下，快速加入新鲜配置的1.32*10-2mol/l的NaGH4水溶液2ml,搅拌5minD.溶液由蓝紫色变为酒红色，继续搅拌30min，获得纳米金，于4℃冷藏备用。二.UV-vis-NIR分光光度计透射模式下测量纳米金样品的光学性质，观察其等离激元共振峰的位置。9WavelengthAbsorbance3001.1663201.0203401.0033600.9583800.9034000.8564200.8274400.8204600.8374800.9285001.1085201.1705400.9195600.6005800.384WavelengthAbsorbance6000.2576200.1826400.1356600.1036800.0837000.068实验结果：10参考资料：生物技术与材料综合实验谢谢！姓名:安小跃学号：1008104015班级：10级应化一班