纳米金的应用
纳米金提高PCR反应效率

纳米金提高PCR反应效率1.纳米金的研究背景近年来,纳米颗粒的应用已经成为分子检测中的研究热点。
其中一种新型的PCR添加剂——纳米金(Au nanoparticles,AuNPs)作为生物兼容性良好的新型材料,具有很多不同于宏观材料的物理特性和化学特性而备受关注。
2005年,在科学家发现纳米金颗粒可以显著提高PCR反应速率后,许多学者对纳米金对提高PCR效率的反应机理做出大量研究,起初,多数学者认为纳米金通过调控DNA聚合酶影响PCR反应。
同时,有科学家认为纳米金颗粒不能提高PCR的特异性,而是能通过促进短链产物的扩增而抑制长链产物的扩增,通过增加TaqDNA聚合酶的浓度或者加入小牛血清蛋白(BSA),纳米金粒子的抑制效应会降低。
又提出在荧光定量PCR中,纳米金粒子和TaqDNA聚合酶之间存在相互作用关系,较高的纳米金粒子浓度会降低PCR的反应效率【1】。
至于纳米金的作用机制直至目前仍未完全弄清。
1.纳米金的性质纳米金又称胶体金,是指粒子直径在1nm~100nm之间的金粒子具有高电子密度、介电特性和催化作用,能与多种生物大分子结合,且不影响七生物活性。
由氯金酸通过还原法可以方便地制备,不同粒径的纳米金其颜色依直径大小呈红色至紫色。
【2】随着金微粒尺寸的减少,其表面能及表面张力增加,进而使其性质发生改变,即表面效应。
因此纳米金活性很高,易于其他原子结合。
这也是纳米金可以做PCR催化剂的因素之一。
2.纳米金对PCR效率提高机制的研究目前已有文献报道一些PCR添加剂如石墨烯、甜菜碱、酰胺类化合物等可以有效地改善PCR扩增效率。
经研究纳米金粒子作用机制应该与以上这些不同,当TaqDNA聚合酶浓度一定时,加入适量纳米金粒子会促进PCR反应,但随着纳米金粒子的增加,又会对PCR产生抑制作用。
纳米金粒子可能起到DNA聚合酶β亚基的作用,它的作用就像“滑动夹子”(sliding clamp)携带着聚合酶沿着DNA链自由滑动【3】。
纳米金的主要应用纳米金粉做为标记物的优点

纳米金的主要应用纳米金粉做为标记物的优点一、纳米金发展史1885年纳米金溶液在美国常作为治疗酗酒的主要成分;1890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。
1971年Faulk和Taylor首次采用免疫金染色(immunogold staining,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。
可见,纳米金已经很早就登上了科学的舞台。
二、纳米金的主要应用1. 纳米金技术在食品安全快速检测中的应用纳米金在现代食品分析检查中的运用越来越广泛,主要源于纳米金检测耗时时间短,样品损失小,对操作技术要求简单,灵敏度高,特异性强,价廉等优点,尤其是能够快速测定技术更能适应现代高效、快速的节奏和满足社会的要求。
纳米金检测主要用于兽药残留,动物传染病,农药残留,致病微生物检测,真菌霉素的检测。
等等。
2. 纳米金标记技术作为现代四大标记技术之一的纳米金标记技术(nanogold labelling techique),实质上是蛋白质等高分子被吸附到纳米金颗粒表面的包被过程。
吸附机理可能是纳米金颗粒表面负电荷,与蛋白质的正电荷基团因静电吸附而形成牢固结合,而且吸附后不会使生物分子变性,由于金颗粒具有高电子密度的特性,在金标蛋白结合处,在显微镜下可见黑褐色颗粒,当这些标记物在相应的配体处大量聚集时,肉眼可见红色或粉红色斑点,因而用于定性或半定量的快速免疫检测方法中。
由于球形的纳米金粒子对蛋白质有很强的吸附功能,可以与葡萄球菌A蛋白、免疫球蛋白、毒素、糖蛋白、酶、抗生素、激素、牛血清白蛋白等非共价结合,因而在基础研究和实验中成为非常有用的工具。
纳米技术在癌症治疗中的应用

纳米技术在癌症治疗中的应用癌症是世界上最致命的疾病之一,人类一直在探索更有效的治疗方法,纳米技术的发展为癌症治疗带来了新的希望。
纳米技术可以将药物输送到癌细胞周围或内部,提高治疗效果,降低副作用和毒性。
下面我们将探讨纳米技术在癌症治疗中的应用。
一、纳米粒子药物输送系统传统的化学治疗药物在治疗癌症时具有副作用和毒性,这是由于它们无法选择性地攻击癌细胞而不影响正常细胞。
纳米技术为治疗癌症提供了一种新方法:纳米粒子药物输送系统。
纳米粒子可以带载药物,并在体内自主运输到目标区域,对癌症细胞进行定向攻击。
此外,纳米粒子可以控制药物的释放速率,从而提高药物的治疗效果。
相比之下,传统的化学治疗药物的作用时间很短,而纳米粒子药物输送系统可以让药物在体内持续释放,并且有选择性地攻击癌细胞,这使得治疗更加有效。
二、纳米金药物输送系统纳米金是一种非常有前途的治疗癌症的纳米材料。
纳米金可以用于纳米金药物输送系统,用来输送治疗癌症的药物。
纳米金的表面积大,可以用于稳定药物,并且可以轻松地通过细胞膜进入细胞。
纳米金药物输送系统还可以具有导向性,这意味着它们可以选择性地攻击癌症细胞。
纳米金药物输送系统的优点还在于,纳米金可以用来做出高灵敏度和高分辨率的影像,这可以让医生更好地确定治疗效果。
此外,纳米技术可以将放射性同位素注入纳米金药物输送系统中,这可以用于治疗癌症。
三、纳米光热疗法纳米光热疗法是一种新型的癌症治疗方法。
该方法利用纳米金颗粒转换激光能量,使得颗粒表面升温,进而杀死周围的癌细胞。
此外,纳米金可以实现微小切口,并在切口处进行精确灼烧,这对于治疗早期癌症非常有效。
纳米光热疗法是一种新的治疗方法,但需要更多的研究和实验。
一些实验表明,纳米光热疗法可以帮助治疗大多数类型的癌症,并且具有潜在的临床应用价值。
结论总体而言,纳米技术为癌症治疗带来了新的希望。
纳米技术可以帮助我们更好地输送药物到癌细胞,减少副作用和毒性。
此外,纳米技术还可以用于纳米光热疗法,有效地治疗早期癌症。
纳米金粒子在生物医学领域的应用研究

纳米金粒子在生物医学领域的应用研究近年来,随着纳米技术的发展和应用,纳米材料在生物医学领域的应用研究逐渐受到重视。
其中,纳米金粒子作为一种重要的纳米材料,具有良好的生物相容性、表面功能化方便等优点,被广泛应用于分子诊断、分子成像、生物分离与纯化等多个方面。
本文将从纳米金粒子的制备和表面修饰、在生物传感、分子诊断、治疗等方面的应用研究等多个方面探讨其在生物医学领域的研究进展。
一、纳米金粒子的制备和表面修饰纳米金粒子的制备方法主要包括化学还原法、生物还原法、微波法、光化学法、电沉积法等多种方法。
其中,化学还原法是最常用的制备方法之一。
通过调节反应条件和控制金离子还原速度,可以制备出具有不同形状和尺寸的金纳米粒子。
此外,金纳米粒子的表面性质也可以通过表面修饰来实现。
常用的表面修饰方法包括吸附、交联、共价键接等。
表面修饰可以改变金纳米粒子的物理化学性质,为其进一步在生物医学领域的应用提供基础。
二、纳米金粒子的生物传感生物传感技术是一种检测生物体内特定成分的技术,其在临床诊断、药物研发等方面具有重要的应用价值。
纳米金粒子在生物传感的应用研究中发挥了重要的作用。
通过表面修饰和功能化,纳米金粒子可以与生物分子发生特异性的相互作用,实现对生物分子的检测和定量。
例如,在血液中检测心脏标志物、癌症标志物等方面,纳米金粒子已经被广泛应用。
三、纳米金粒子在分子诊断中的应用分子诊断技术是一种基于分子水平的诊断技术,其在疾病的早期诊断、病因分析等方面具有重要的应用价值。
纳米金粒子在分子诊断中的应用研究也得到了广泛关注。
通过表面修饰和功能化,纳米金粒子可以与靶分子发生特异性的相互作用,并通过各种信号光谱技术实现对靶分子的检测。
例如,在乳腺癌、肝癌等方面,纳米金粒子已经成功应用于早期诊断。
四、纳米金粒子在治疗中的应用除了在生物传感、分子诊断等方面的应用,纳米金粒子在生物医学领域的治疗方面也具有广阔的应用前景。
纳米金粒子可以被设计成具有特定功能的纳米药物载体,通过靶向性的作用实现药物的精准输送。
纳米金催化 -回复

纳米金催化-回复纳米金催化技术是一种利用纳米尺度的金颗粒作为催化剂,用于促进化学反应速率和增强反应选择性的方法。
纳米金催化技术在化学合成、环境保护、能源转换等领域具有广泛应用前景。
本文将从纳米金催化的概念、合成方法、催化机理以及应用等方面详细介绍。
一、纳米金催化的概念纳米金催化是指利用纳米尺度的金颗粒作为催化剂,通过吸附、活化和断裂等表面反应过程,促进化学反应的进行。
纳米金催化具有较高的催化活性、选择性和稳定性,与传统的催化剂相比,具有更大的比表面积、更多的表面活性位点和更短的传质距离,因此能够在低温、低压和温和的条件下实现高效催化。
二、纳米金催化剂的合成方法纳米金催化剂的合成方法多种多样,常用的包括化学还原法、溶胶凝胶法、微乳液法、光还原法等。
其中,化学还原法是最常用的合成方法之一。
该方法通过还原剂将金离子还原成金原子,并在溶液中形成纳米颗粒。
溶胶凝胶法则通过氧化金胶体溶液的凝胶过程制备纳米金颗粒,微乳液法则是利用表面活性剂稳定形成的微乳液中沉淀出纳米金颗粒。
光还原法是利用光照射还原剂溶液中的金离子,形成纳米金颗粒。
三、纳米金催化的机理纳米金催化的机理主要包括吸附、活化和断裂三个过程。
首先,在纳米金颗粒表面,反应物分子通过物理吸附或化学吸附与金颗粒发生相互作用。
吸附过程可以通过吸附能力、吸附位点密度和吸附活性等因素来影响催化反应的进行。
然后,吸附的反应物分子在金颗粒表面发生活化,通过吸附位点上催化剂与反应物分子之间的化学键形成和断裂,促进反应物的转化。
最后,活化后的反应物分子脱附离开金颗粒表面,形成生成物。
四、纳米金催化的应用纳米金催化技术在化学合成、环境保护、能源转换等领域具有广泛的应用前景。
在化学合成方面,纳米金催化已被用于各类有机反应,如有机合成、偶联反应、氧化反应等。
纳米金催化对于复杂有机分子的合成具有较高的选择性和效率。
在环境保护方面,纳米金催化技术可应用于有机污染物降解和废水处理等领域,通过催化氧化反应,将有毒有害物质转化为无害的物质。
纳米金粒子标记技术在快速蛋白质检测中的应用

纳米金粒子标记技术在快速蛋白质检测中的应用近年来,纳米技术的快速发展为生物医学领域带来了许多新的应用和突破。
其中,纳米金粒子标记技术在快速蛋白质检测中的应用备受关注。
该技术的出现不仅提高了蛋白质检测的准确性和灵敏度,而且具有较快的检测速度和较低的成本。
本文将详细介绍纳米金粒子标记技术在快速蛋白质检测中的原理、应用以及未来的发展前景。
一、纳米金粒子标记技术的原理纳米金粒子是一种具有特殊性质的金属粒子,其尺寸通常在1-100纳米之间。
纳米金粒子标记技术是将这些纳米金粒子与蛋白质分子特异性结合,通过检测纳米金粒子的光学性质实现蛋白质的快速检测。
其原理主要包括两个方面:1. 表面等离激元共振效应:纳米金粒子表面存在自由电子,当受到外界电磁波激发时,这些自由电子会共振震荡,并在金粒子表面产生强烈的电场增强效应,这种现象被称为表面等离激元共振效应。
蛋白质分子的结合会改变纳米金粒子的表面等离激元共振效应,从而改变其光学性质,可通过特定的测量方法实现蛋白质的检测。
2. 富集效应:纳米金粒子具有较大的比表面积和高度多价的性质,使其能够实现蛋白质的高效富集。
当纳米金粒子与蛋白质结合时,纳米金粒子的表面积大幅增加,从而提高了蛋白质的富集效率。
富集后的蛋白质可以通过相关的测量方法进行快速检测。
二、纳米金粒子标记技术在快速蛋白质检测中的应用1. 微量蛋白质测定:传统蛋白质的测定方法需要大量的蛋白质样品,且操作繁琐、耗时长。
而纳米金粒子标记技术可以实现蛋白质的微量测定,只需极少的蛋白质样品即可获得准确的检测结果。
这使得纳米金粒子标记技术在快速蛋白质检测中具有重要的应用价值。
2. 蛋白质相互作用研究:蛋白质相互作用对于生物系统的正常功能至关重要。
纳米金粒子标记技术可以通过标记不同的蛋白质,通过观察其相互作用情况,揭示蛋白质在生物系统中的功能和调控机制。
这对于深入理解生物学过程具有重要的意义。
3. 生物传感器的制备:纳米金粒子标记技术可以将纳米金粒子制备成高灵敏度的生物传感器,用于检测生物样品中特定蛋白质的含量。
纳米金粒子制备及应用研究进展

纳米金粒子制备及应用研究进展纳米技术在21 世纪将发挥极为重要的作用,是未来纳米器件、微型机器、分子计算机制造的最可能的途径之一。
纳米材料学作为纳米技术的重要组成部分也将会受到更广泛的重视。
科学家们利用纳米颗粒作为结构和功能单元,可以组装具有特殊功能如特殊敏感性和光、电、化学性能的纳米器件。
金属纳米颗粒由于其在量子物理,信息存储,复合材料等方面的潜在应用而引起了人们的注意。
其中,金纳米粒子由于其优异的导电性能,良好的化学稳定性及其独特的光学、催化特性而吸引了更多的目光。
这主要是因为:金是一种惰性元素,其化学稳定性良好;金和硫元素之间可以形成一种非常稳定的键合作用,这有利于在其表面组装带有各种官能团的单分子层。
由于纳米金粒子这些特有的化学性能以及独特的光、电性能,自上世纪80 年代至今,化学界对纳米金粒子的应用及其功能化研究方兴未艾。
本文综述了近年来纳米金粒子的制备及应用研究进展。
纳米金粒子的制备方法一.化学还原法制备法超细金粉制备原理:将金化合物的适当溶液通过化学还原而得到单质金粉.1.抗坏血酸为还原剂生产超细金粉工艺①王水溶金将黄金用去离子水冲洗,在置于稀硝酸中煮洗5~10min后,适当加热以启动反应,当反应较为平缓后,可再加入少量王水,直至大部分尽快获金粉溶解.反映结束时应保证体系中有少量未反应的黄金存在,即在投料时必须保证黄金的过量.②浓缩,赶硝将溶金液倾入另一烧杯中,用水洗净未反应的金块或金粉,转入下一循环使用。
洗液并入溶金液。
加热并在此过程中滴加浓盐酸以赶尽氮氧化物,过滤,滤液转入旋转蒸发皿进行浓缩结晶,然后配成适当浓度的水溶液。
③还原将抗坏血酸配成饱和溶液,在不断搅拌下,将氯金酸溶液滴加到抗坏血酸溶液中,滴加完毕后继续搅拌1h,静置沉降。
④清洗、干燥和筛分将上层清液倾出,用水和乙醇以倾析法清洗金粉。
所得金粉置于真空干燥。
冷却后,将金粉过筛分级,得到不同粒度的球形金粉末。
2.Na3C6H5O7 柠檬酸钠为还原剂制得纳米金颗粒粒径在15-20nm 之间Na3C6H5O7 为还原剂时,柠檬酸钠与氯金酸的摩尔比为1.5:1 时最佳;采用HAuCl4 溶液加入到加热的Na3C6H5O7 与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合溶液Na3C6H5O7 溶液加入到室温的NaBH4 与PVP 混合溶液制得的纳米金溶胶的颗粒分散性好,粒径小且更均一。
纳米金催化剂在有机反应中的应用研究

纳米金催化剂在有机反应中的应用研究随着科学发展和技术进步,材料科学快速发展,尤其是纳米材料的研究引起了广泛的重视。
纳米材料具有高比表面积、特殊的化学和物理性质,以及独特的光电性能等优势,因此受到了广泛的研究和应用。
纳米金催化剂作为具有广泛应用前景的一类纳米材料,在有机反应中展现出了卓越的催化性能,成为当前领域的热点之一。
首先,纳米金催化剂具有粒径小、表面积大、成分纯和局部结构可调控等优势。
其小尺寸能够增加催化剂与反应物之间的接触面积,提高反应速率;大比表面积可在催化剂表面提供更多的反应位点,提高反应效率。
因为独特的物理化学特性,纳米金催化剂在有机反应中表现出了卓越的催化效果。
其次,纳米金催化剂的表面可控制性有利于反应的选择性。
催化剂表面的原子结构和组成会影响催化反应的活性和选择性。
纳米金催化剂制备过程中可以实现表面的可控性,有利于调控催化剂表面的结构和组成。
这种局部结构可调控的特性使得纳米金催化剂可以实现有机反应的高效选择性。
第三,纳米金催化剂可实现“绿色催化”。
纳米金催化剂具有高效和选择性,能够降低反应温度,减少反应副产物和废弃物的产生,从而降低环境污染。
纳米金催化剂还可以促进催化反应的可重复性,更容易进行工业化生产。
以上三个方面只是纳米金催化剂在有机反应中应用的优势之一,具体还需根据不同反应和催化条件进行深入研究。
利用纳米金催化剂进行有机反应的相关研究也十分丰富,其中一些典型的有机反应包括:1. 烯烃加氢反应。
利用纳米金催化剂进行烯烃加氢反应,可以在温和反应条件下得到高品质、高收率的烃类产物。
纳米金催化剂可以在较低的反应温度下进行加氢反应,保障产物的品质,还可以提高反应速率和收率。
2. 芳基硝化反应。
纳米金催化剂可以在温和的反应条件下进行芳基硝基化反应,获取高产率的芳基硝基产物。
与传统的硝基化反应相比,纳米金催化剂可获得更好的选择性和活性,提高产物的纯度和质量。
3. 金属有机化学反应。
金属有机化学反应是一类有机合成重要的反应,在先进材料和功能材料的合成中有广泛应用。
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纳米金的应用拓少杰(陕西理工学院化学与环境科学学院应用化学1202班,陕西汉中723001)指导教师:吴睿[摘要]纳米金作为纳米家族的重要成员,除了具有纳米材料的一般性质外,还具有良好的光学特性、生物相容性及催化活性等独特的物理、化学性质。
纳米金这些特殊的性质,使其在化学、生物、医药、食品等领域具有广泛的应用。
本文重点就纳米金在食品安全检测领域、生物医药领域的应用作了详细综述,并对其未来的发展进行了展望。
[关键词]纳米金;应用;食品安全检测;生物医学The application of gold nanoparticlesShaojie Tuo(Grade 12, Class 1202, Major in Applied Chemistry, School of Chemical & Environment science, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, Shaanxi)Tutor: Rui WuAbstract: As an important member of the nanoparticle family, gold nanoparticles have the general properties of nanometer materials and other good unique physical and chemical properties such as optical properties, biocompatibility, catalytic activity. Gold nanoparticles have a wide range of applications in the chemical, biomedicine, food and other fields. Based on these special properties, we mainly reviewed the application of gold nanoparticles in the field of Food safety inspection and biomedicine, as well as the development in the future was prospected.Key words: gold nanoparticles; application; Food safety inspection; biomedicine引言纳米材料是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料[1]。
纳米金是纳米材料的一种,为金的纳米级颗粒,直径一般在1 ~ 100 nm之间。
纳米金的发展可追溯到16世纪现代化学的奠基人Paracelsus将制备得到的“饮用金”用于精神类疾病的治疗。
而在1857年,英国科学家法拉第发现将少量电解质加入到氯金酸还原出的含纳米金的溶液中后,溶液会由红变蓝,最后变为无色,而当他在溶液中加入一些大分子物质(如明胶等)后,便可阻止该现象的发生。
法拉第的这个发现为后来纳米金的应用奠定了牢固的科学基础[2]。
1 纳米金的性质纳米金具有非常特殊的光学性质,主要表现在对光的吸收和散射两方面。
当其吸收光时,由于表面等离子体共振的存在,一方面可以使纳米金将光能高效的转换为热能,另一方面也会根据纳米金粒径、形状的不同而产生不同的颜色变化。
而当其发生光散射时,不仅会发生等离子体共振散射,还能增强拉曼散射的信号强度。
此外,纳米金与其他荧光物质作用时表现出荧光增强和荧光淬灭两种不同的效应,其荧光寿命极短,非常适合对一些特异性物质进行检测[3]。
除了光学性质,纳米金还具有比表面积大,表面易修饰,生物相容性好,催化活性高等诸多优秀的物化性质。
2 纳米金的制备方法目前研究者大多采用化学方法和物理方法来制备纳米金粒子,纳米金的化学制备方法主要有氧化还原法、电化学法、紫外光分解法等。
其中,利用柠檬酸钠还原氯金酸是应用最早的一种制备纳米金的方法,该方法到目前为止依然被研究人员所广泛使用[4]。
其方法是先将氯金酸溶液与水过滤后加热至沸腾,然后再加入过滤后的柠檬酸钠,混合均匀,待溶液颜色由浅黄色变为酒红色即为所得胶体金溶液。
相对物理方法而言,化学方法由于操作要求更低、粒子不易发生团聚、能够根据研究需求改变粒子尺寸大小等优点,因而更适合在实际研究中使用。
当前,对纳米材料的应用研究是科学界的一大热点领域,而纳米金更是因为其区别于其他纳米材料的独特性质而受到人们的广泛关注,其在分子检测、光热治疗、肿瘤诊断以及绿色催化等诸多领域都发挥着重要的作用,下面我主要就其在食品安全检测及生物医药领域作详细综述。
3 纳米金的应用3.1纳米金在食品安全检测领域的应用食品安全是当今世界共同关注的一个重大问题,如何能够研发出快速、灵敏、经济、准确的食品安全检测产品是解决食品安全问题的重中之重。
而目前一般采用的检测技术大都存在前处理繁琐,样品损耗较大,检测成本过高等缺点,因此,有着易制备,表征方法简单,检测灵敏度高等优点的纳米金粒子受到人们越来越多的重视和研究[5],相信在不久的将来纳米金一定会在食品安全检测领域大放异彩。
现将纳米金粒子在食品安全检测方面的应用作如下综述。
3.1.1农药残留农药残留是目前食品安全的一大重要问题,自从人工合成农药大量应用于农业生产以来,关于农药残留的问题日益严重与复杂。
目前,全世界每年要生产上百万吨的化学农药,有千余种人工合成的化合物被用于农业生产,由此引发的农药污染问题无时无刻不在威胁着人类的健康[6]。
而采用一般的气液相色谱分析法不仅检测过程繁琐、耗时,而且检测结果也不够精确。
Faulk等人首次利用纳米金作为免疫标记物检测沙门氏菌的表面抗原,很好的解决了上述问题。
该方法到目前为止已经达到实用化阶段,比如克百威农残速测试纸条等。
Kaur等人[7]制作出一种用来检测残留除草剂莠去津的免疫层析试纸(图3.1),该试纸条以纳米金粒子作为免疫标记物,利用纳米金粒子团聚引起颜色的变化来检测残留莠去津,能够很大程度的提高检测灵敏度,其检出限可达到1.0 μg/mL。
莠去津抗莠去津抗体半抗原金蛋白样品层NC膜吸水层图3.1 免疫层析试纸交叉反应分析示意图Fig. 3.1 Schematic diagram of an immunochromatographic dipstick employed in the described assay showing cross-reactionand assay formatLi等[8]通过使用纳米金比色探针对以甲胺磷为代表的有机磷农药进行了可视化检测,其原理是硫代乙酰胆碱被乙酰胆碱酯酶催化生成的硫代乙酰胆碱能够与纳米金结合,引起纳米金粒子团聚,使溶液颜色由酒红色变为蓝色,而有机磷农药可以通过抑制乙酰胆碱酯酶的活性从而起到控制纳米金溶液颜色变化的作用,通过颜色的变化就可以知道有机磷农药的含量。
通过实验,发现该方法的检测灵敏度达到1.40 ng/mL。
Rastegarzadeh等[9]建立了一种利用纳米金来检测福美双的方法,其原理是福美双能够抑制氯金酸被抗坏血酸还原生成纳米金,体系中的福美双含量越多,最后生成的纳米金粒子就越少,颜色也会越浅。
通过实验,发现线性范围在2.0×10-7 ~ 1.0×10-5 mol/L时,灵敏度达到1.7×10-7 mol/L。
说明该方法适用范围广,灵敏度高,能够用于实际检测中。
随着科学技术的进步,利用纳米金检测农药残留的方法和技术也在不断改善和发展,相信在不久以后,农药残留的检测一定会变得快速,方便并且准确。
3.1.2 兽药残留兽药残留不仅仅是我们所理解的原药残留物,它其实也包括了药物在机体中反应所产生的代谢产物。
兽药残留危害极大,一般不会立刻致病,但长期食用含有残留兽药的肉制品会使残留物在体内积累,最终导致过敏等一系列毒性反应。
另外,部分残留药物还具有致癌、致畸、致突变作用[10]。
因此,找到一种快速、灵敏、简单的兽药残留检测方法是人们所迫切需要的。
Chen等[11]采用纳米金免疫技术首次同时对猪肉组织中的卡那霉素和妥布霉素进行了检测,该方法对猪肉组织中卡那霉素和妥布霉素总量的检测限达到了50 μg/kg,检测过程在5 ~ 10分钟之间,结果肉眼可辨。
该方法检出限低,灵敏度高,检测时间短,因而在对样品的现场快速筛选工作中能够发挥重要作用。
Jiang等在2011年利用相同的办法对牛肉和猪肉样品中的19-去甲睾酮残留进行了检测,实验结果显示,线性范围在0.03 ~ 38 ng/mL之间时,在磷酸盐缓冲液中检测限可达0.52 ng/mL。
同样适用于现场快速检测。
在2011年,He等[12]报道了一例利用纳米金比色法成功检测到猪体液中β-兴奋剂的实验,氯金酸会被β-兴奋剂还原为金原子从而形成红色的纳米金溶液,该现象肉眼可辨,检测准确度高,利用该方法,人们便可以通过对尿液、血清等液体样品的检测来检测β-兴奋剂或其它类似物,在体育竞技等方面有着非常好的应用前景。
3.1.3 致病微生物的检测由致病性微生物所引发的食源性疾病可以算是全世界头号食品安全问题。
上世纪80年代上海便因为生吃毛蚶而导致30万人患上甲肝,这一数字直到现在依然是世界记录。
而每年都会有数以百人因为沙门氏菌中毒住院。
食品生产是一个非常复杂的过程。
在整个过程中任意一环都存在被致病性微生物污染的可能性[13]。
包括原料本身就可能携带有致病性微生物、在运输或销售过程中被致病微生物感染等。
致病微生物的种类有许多,其中与人们接触最多,对人们威胁最大的主要有:禽流感病毒、沙门氏菌、口蹄疫病毒、金黄色葡萄球菌等。
目前,以纳米金为免疫标记物的快速检测技术在致病微生物方面的应用比较多,检测的种类也比较广泛。
自从Hasan成功利用免疫胶体金技术检测了O1群霍乱孤菌以来,以纳米金为基础的致病微生物检测技术越来越多,检测方式也越来越丰富[14]。
Yang等[15]通过纳米金将沙门氏菌的单克隆抗体固定于经乙二胺修饰的玻璃电极上,从而制得一种电容型免疫传感器,利用该传感器可以直接检测沙门氏菌。
实验表明,当沙门氏菌处于1.0×102 ~ 1.0×105 CFU/mL的浓度范围内时,检测限能够达到1.0×102 CFU/mL。
Su等[16]在2012年研究出一种通过将巯基乙胺与纳米金结合来检测大肠杆菌O157:H7的方法,当以巯基乙胺修饰的纳米金与含有大肠杆菌O157:H7的样本接触时,由于巯基乙胺能够以静电吸附作用与大肠杆菌O157:H7结合,从而引起巯基乙胺与纳米金复合物的聚合,导致溶液颜色由红变蓝,5 min即可用肉眼观测到,适用于现场即时检测。