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致病微生物和癌症对人类健康有着极为重大的影响,研究并设计一系列实验方法对其进行检测具有重要的意义。金纳米棒、金纳米棒复合纳米材料及金纳米颗粒等具有良好的光学及化学性质,且表面易于修饰等特点可以作为许多致病微生物及疾病标志物的研究基础材料。利用金纳米棒的局域表面等离子体共振性质(LSPR)和具有过氧化物模拟酶性质的纳米颗粒,构建了高灵敏度的可视化检测方法,进一步对实验条件进行优化,实现对金黄色葡萄球菌、肠毒素B、前列腺特异性抗原(PSA)、葡萄糖、胰岛素的检测。主要工作如下:(1)本实验利用鸡蛋壳膜为模板,以简单、低成本的方法制备得到具有荧光的鸡蛋壳膜金纳米簇(AuNCs-ESM)。利用巯基化合物对AuNCs-ESM荧光的猝灭作用,将AuNCs-ESM与谷胱甘肽(GSH)作用调节AuNCs-ESM的过氧化物模拟酶活性。模拟酶的催化活性还可以通过免疫反应来调节,利用目标分子来调节过氧化物模拟酶的催化作用位点。本文基于此,建立了一种检测肠毒素B(SEB)的方法。该方法的检测范围为0.420 ng/mL,检出限为0.12ng/mL。将该方法应用于实际样品(面粉、玉米、大米)中SEB含量的测定,得到的加标回收率都在正常范围内,说明该方法对于SEB的检测具有较高的灵敏度和准确度。此外,利用鸡蛋壳膜对细菌的吸附作用,我们将金黄色葡萄球菌吸附至鸡蛋壳膜表面。基于已修饰金纳米簇的金黄色葡萄球菌DNA适配体与金黄色葡萄球菌可以发生特异性结合,通过金颗粒显色,本文实现了对金黄色葡萄球菌的定性检测。(2)本实验基于金纳米棒局域表面等离子体共振性质,制备了一种金纳米棒复合纳米材料光催化显色检测PSA的生物传感器。利用金纳米棒局域表面等离子体共振增强金纳米棒复合纳米材料的过氧化物模拟酶性质,达到快速可视化检测PSA的目的。该传感器也对实际样品中的PSA进行了检测,结果与医院参考值的结果基本一致,具有很强的实用性,为肿瘤生物标志物的检测提供了良好的平台。(3)本实验基于金纳米棒表面可调控、易修饰的特点,得到一种含铜纳米棒复合物过氧化物模拟酶,建立了一种生物传感器来检测葡萄糖、胰岛素,以及联合检测血清中葡萄糖、胰岛素浓度比值的方法。一方面,在葡萄糖氧化酶的作用下,葡萄糖被分解产生过氧化氢(H2O2),过氧化氢被过氧化物模拟酶催化分解产生羟基自由基,从而氧化显色底物3’-3’-5’-5’-四甲基联苯胺(TMB)而使溶液颜色发生变化,以此达到检测葡萄糖的目的,葡萄糖的检测限为2.5×10-6mol/L。另一方面,将含铜纳米棒复合物与修饰了巯基的胰岛素DNA适配体相连接,利用抗原抗体特异性结合将其与胰岛素结合,根据目标分子(胰岛素)来调控模拟酶的催化活性来进一步检测胰岛素,胰岛素的检测限为0.014μU/mL。将该传感器应用于血清中葡萄糖及胰岛素含量的测定,结果与医院标准方法的测定结果吻合较好,说明了该方法的可行性。此传感器还可以联合检测血清中的葡萄糖和胰岛素,通过对两者的浓度比值进行测定,可以很好地区分1型、2型糖尿病,从而更好地实时监测糖尿病人治疗过程中这两种物质的含量和变化,表明以含铜纳米棒复合物为基础分析实际样品具有操作简单、经济、准确度高、对于改善糖尿病的治疗具有一定的潜在价值。