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研究金纳米颗粒的光电学性质及其表面改性金纳米颗粒在纳米科学和纳米技术中拥有广泛应用的前景。
其中，它的光电学性质受到研究者的广泛关注。
本文旨在介绍金纳米颗粒的光电学性质及其表面改性。
首先，将从理论基础入手，介绍金纳米颗粒的光学性质；其次，将介绍针对金纳米颗粒的表面改性方法及其在光电学方法中的应用。
一、金纳米颗粒的光学性质金纳米颗粒的光学性质取决于其大小、形状、晶体结构、表面性质等因素。
其中，最主要的因素之一是金纳米颗粒的局域表面等离子体共振（localized surface plasmon resonance, LSPR）效应。
LSPR效应来源于光在金纳米颗粒表面诱导振荡的现象，使其表现出强烈的吸收和散射光谱响应。
这种现象可以明显改变金纳米颗粒的颜色、形状、散射、吸收光线的强度和波长等特征。
理解金纳米颗粒的光学性质，需要涉及一些基础的物理原理。
金纳米颗粒的LSPR效应源于中心对称的阳离子组成和表面电子密度，这种电子密度分布形成了畸变的局域场。
当光线进入金纳米颗粒时，光的电场会与电子的电荷相互作用，引起金纳米颗粒表面电子在外场作用下的振荡。
这种振荡与入射光场呈现相互频率耦合，导致金纳米颗粒的表面电荷分布和振荡频率产生明显改变。
当垂直于入射光方向的振荡频率匹配到金纳米颗粒的固有局域表面等离子体振荡频率时，就会形成强烈的本地化热和电场，驱动金纳米颗粒发生特定的光学响应。
应用热力学原理，可以对金纳米颗粒LSPR效应进行建模。
根据Mie散射理论，可以得到金纳米颗粒在不同尺寸和形状下的吸收和散射谱线，这些谱线与局域表面等离子体振荡有关联。
通过调节金纳米颗粒的形状、大小、晶体结构和表面修饰等因素，可以定量调节其光学性质。
因此，这种局域表面等离子体振荡是对实现高灵敏度、高选择性和可控性的光学检测具有重要意义的基础。
二、金纳米颗粒表面改性方法及其应用改变金纳米颗粒的表面性质可以通过植入分子、修饰基团或涂覆材料等方式实现。
纳米金粒子的制备与表征技术随着科技的不断发展，纳米材料已经成为了当今材料科学领域中最受关注的话题之一。
其中，纳米金粒子具有独特的物理化学性质，可以应用于生物医学、光电子学、催化剂等领域。
本文将探讨纳米金粒子的制备与表征技术。
一、纳米金粒子的制备技术目前，有许多制备纳米金粒子的方法。
其中，主要包括化学还原法、光照还原法、微波辅助法等。
本节将重点介绍化学还原法。
化学还原法基于还原体与金盐的反应，在溶液中制备纳米金粒子。
这种方法简单方便，能够根据需要调节纳米粒子的大小和形态。
通常，化学还原法需要使用还原剂，例如氯化酚、叠氮化钠和氢氧化钠等。
这些还原剂能够将金盐还原成金原子，形成纳米金粒子。
另外，化学还原法可以通过调节反应条件以及添加不同的还原剂和表面活性剂等改变纳米金粒子的形态、大小和分散性。
此外，它还可以制备负载纳米金粒子。
例如，在还原过程中添加硫化物可以制备纳米金/硫化物复合材料。
尽管化学还原法具有许多优点，如简单易操作，制备时间短等，但它也有一些缺点。
由于还原剂通常是有毒的，它们会对环境造成污染。
此外，化学还原法制备的纳米金粒子质量较低，分散性较差，使得其应用受到一定的限制。
二、纳米金粒子的表征技术在制备纳米金粒子之后，研究人员需要对其进行表征。
这有助于确定粒子的形态、大小、结构和化学成分等。
目前，常用的纳米金颗粒表征技术包括电子显微镜（TEM），粒径分析仪（DLS），紫外-可见（UV-Vis）吸收光谱和X射线衍射（XRD）。
TEM 是一种高分辨率成像技术，可以用来观察纳米尺度的样品。
在 TEM 中，可以获得准确的纳米金粒子的尺寸和形态信息。
DLS 可以测量纳米粒子的粒径和粒子的分散度。
UV-Vis 吸收光谱可以用来确定纳米粒子的结构和形态。
此外，XRD 可以确定金颗粒的晶体结构和相对大小。
除了这些传统技术，新型表征技术也在逐渐发展。
例如，扫描探针显微镜（SPM）可以用来测量纳米颗粒的表面形貌。
金纳米微粒的制备及光谱分析应用研究的开题报告
一、研究背景
金纳米微粒具有独特的尺寸效应和表面效应，在生物医学、催化、传感等领域具有广泛的应用。
其中，金纳米微粒的制备方法和表面修饰是影响其性质和应用的重要因素。
此外，金纳米微粒的光谱法分析也是研究的热点之一。
二、研究目的
本研究旨在探究金纳米微粒的制备方法及表面修饰，并开展金纳米微粒在光谱分析领域的应用研究。
具体研究内容如下：
1.利用化学还原法制备金纳米微粒，并对其形貌和大小进行表征分析。
2.对制备的金纳米微粒进行表面修饰，探讨其对纳米粒子表面等离子体共振（SPR）和红外光谱的影响。
3.利用金纳米微粒的SPR光谱研究其与不同浓度蛋白质的作用，探讨其在蛋白质检测中的应用潜力。
三、研究方法
1.制备金纳米微粒：采用化学还原法制备金纳米微粒。
2.表征分析：使用透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见光谱（UV-vis）等技术对金纳米微粒的形貌、大小及光学性质进行表征分析。
3.表面修饰：利用修饰剂对金纳米微粒进行表面修饰。
4.光学光谱分析：利用SPR和红外光谱研究金纳米微粒表面修饰对光学性质的影响，并探讨其在蛋白质检测中的应用潜力。
四、研究意义
本研究将为制备金纳米微粒及其表面修饰提供新思路和方法，同时也将为研究金纳米微粒的光学性质和在蛋白质检测等领域的应用提供新思路。
五、预期结果
预计通过化学还原法制备出具有一定形貌和参数的金纳米微粒，同时对其表面进行修饰。
光学光谱分析显示，金纳米微粒的表面修饰对其SPR吸收峰位置和红外光谱有明显影响。
此外，研究还将发掘金纳米微粒在生物医学领域的应用潜力。
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。
第5期2020年10月No.5 October，2020纳米材料被称为“21世纪最有前途的材料”。
19世纪60年代，胶体微粒的成功研制标志着纳米材料研究之路的开启。
直到20世纪80年代，德国一位教授成功制备出了世界上第一块纳米材料[1]，其由粒径为6 nm 的金属铁粉原位加压而成。
目前，纳米材料涉及物理学、化学、环境学、医学等诸多领域[2]。
纳米材料是指由特征尺寸在1~100 nm 的极细颗粒构成的一种材料[1]。
对纳米材料的研究加深了人类对客观世界的认识，这将成为未来化学一个重要的切实可行的发展方向。
人们从20世纪60年代开始就对过渡金属团簇混合物进行研究。
近些年，金纳米晶体和金纳米团簇已经引起了科学家们的广泛关注，因为其不仅稳定，而且具有独特的光学和电学物理性质、化学性质以及催化性能。
金纳米颗粒包括金纳米晶体和金纳米团簇，其特殊结构必将使其成为21世纪至关重要的新型发展材料[1]。
1 金纳米团簇的合成与制备目前，金纳米团簇的制备合成方式主要有：（1）直接合成方法。
（2）配体刻蚀法。
（3）反伽伐尼还原法[3]。
1.1 直接合成法直接合成法是应用金纳米团簇在不同溶剂中的溶解度的差别，使其可以与其他杂质分离，达到提纯目的。
这类合成与分离方式为以后获得单晶结构提供了重要的基础。
在2007年，有学者利用金纳米团簇在不同溶剂中溶解度不同的特点对合成方法进行了改进，通过控制温度和还原剂加入时的速度等方法，成功地获取了大小均匀一致而且产率较高的[Au 25(SR)18][4]。
1.2 配体刻蚀法在使用配体刻蚀法制备金纳米团簇时，最主要的是要合成Au 38。
首先让GSH 作配体，利用直接合成法先合成出Au-SG 前驱体，其次用硼氢化钠还原[5]，在反应完成后，将过量的GSH 和其他杂质洗净，最后在高温下用过量苯乙硫醇除掉黑色的产物，得到最终产物Au 38。
为了能够更好地了解运用配体刻蚀法时金纳米团簇尺寸逐渐集中的过程，有学者利用紫外-可见吸收光谱仪和基质辅助激光解吸电离（MatriX Assisted Laser Desorption Ionization ，MALDI ）质谱仪器对这个过程进行观测[3]。
金纳米颗粒的制备及形貌控制的开题报告
摘要：
金纳米颗粒是一种应用广泛的纳米材料，其制备方法和形貌控制在纳米科技中具有重要意义。
本文主要探讨了金纳米颗粒的制备方法、形貌控制以及其在生物医学、光学和电子学等领域中的应用。
关键词：
金纳米颗粒，制备，形貌控制
一、研究背景
金纳米颗粒是一种具有独特物理和化学性质的纳米材料，在许多领域具有广泛的应用前景。
金纳米颗粒的制备方法和形貌控制对其性质及应用具有很大的影响，因此被广泛研究。
二、制备方法
金纳米颗粒的制备方法主要包括化学还原法、电化学法、激光还原法等。
其中，化学还原法最为常用，其原理为在还原剂的作用下使金离子还原成金纳米颗粒。
化学还原法可以控制金纳米颗粒的尺寸、形状等性质，并且具有操作简单、灵活性强的优点。
三、形貌控制
金纳米颗粒的形貌对其性质和应用具有很大的影响。
在制备金纳米颗粒的过程中，引入不同的还原剂、表面修饰剂和模板等可以控制其形貌。
例如，添加有机酸可以制备出星形金纳米颗粒，而添加某些表面活性剂可以制备出长方形、六边形等形状的金纳米颗粒。
四、应用领域
金纳米颗粒具有在生物医学、光学、电子学等领域中的广泛应用。
在生物医学中，金纳米颗粒可以作为生物传感器、药物载体、生物成像
等方面的应用；在光学中，金纳米颗粒可以用于太阳能电池、增强拉曼光谱等；在电子学中，金纳米颗粒可以作为存储介质、传感器等应用。
五、结论与展望
金纳米颗粒的制备方法和形貌控制在纳米科技中具有重要意义，其应用前景广阔。
未来的研究方向应当致力于探索更加高效、环保的制备方法，并探索金纳米颗粒在更多领域的应用。
金纳米颗粒的制备及其应用研究金纳米颗粒是指直径在1到100纳米之间的，由金原子构成的微小颗粒。
近年来，金纳米颗粒因其独特的光学、电子性质和生物相容性而被广泛应用于生物医学、光电子学、催化、传感器等领域。
本文将介绍金纳米颗粒的制备方法及其在不同领域的应用研究。
一、金纳米颗粒制备方法目前常用的金纳米颗粒制备方法主要有以下几种：1. 化学还原法化学还原法是最常用的制备金纳米颗粒的方法之一。
该方法独特的优点在于：制备简单、容易控制成品的粒径大小和形态，并且可以大规模生产。
在此方法中，金离子被还原成金原子，并沉淀下来形成纳米颗粒。
2. 光化学还原法光化学还原法是在化学还原法基础上发展起来的一种新型制备方法。
该方法利用紫外线或可见光照射还原剂和金盐溶液，产生高能电子从而使金盐还原为金纳米颗粒。
3. 电化学还原法电化学还原法是一种简单易行的制备方法，它是利用电化学原理将金盐还原为金纳米颗粒。
该方法不仅制备简单，而且容易控制粒径，可以用来制备各种形状的纳米颗粒。
二、金纳米颗粒的应用研究1. 生物医学金纳米颗粒在生物医学中的应用研究已经受到广泛关注。
由于金颗粒具有优异的生物相容性和低毒性，因此具备良好的生物安全性。
具有机械稳定性、光学特性和化学反应活性等优点使其被广泛应用于生物医学。
2. 光电子学作为一种新型光学材料，金纳米颗粒在光电子学领域的应用也越来越广泛。
金纳米颗粒通过显著的电磁增强效应（局部表面等离激元共振）以及表面等离子共振等现象，使其成为一种独特的光谱信号增强剂，广泛应用于表面增强拉曼光谱（SERS）、局部表面等离激元共振（LSPR）和单分子荧光（SIF）等领域。
3. 催化金纳米颗粒的催化性质被广泛应用于有机反应和氧化还原反应等领域。
金纳米颗粒表面具有出色的催化活性，并且具有高度的选择性。
因此，金纳米颗粒被广泛应用于制药和化学生产等领域。
4. 传感器金纳米颗粒在传感器领域的应用也受到了广泛关注。
通过对金纳米颗粒表面修饰，不仅可以提高化学或生物传感器的灵敏性和选择性，而且还可以实现新型功能的创造，如光学、电学、磁学等。
《金属和生物分子DNA传感器的设计与构建》篇一一、引言随着生物技术的飞速发展，生物传感技术已经引起了越来越多的关注。
DNA作为生物遗传信息的基础，其精确和快速的检测至关重要。
特别是在生物医学、临床诊断和环境监测等多个领域中，如何实现对DNA的快速、灵敏和准确的检测成为了研究的热点。
近年来，金属和生物分子DNA传感器以其高灵敏度、高选择性以及良好的可重复性等优势，在DNA检测领域中得到了广泛的应用。
本文将详细介绍金属和生物分子DNA传感器的设计与构建。
二、金属DNA传感器设计原理金属DNA传感器主要利用金属纳米材料（如金、银、铜等）与DNA之间的相互作用，通过特定的设计将DNA序列固定在金属表面，形成一种具有高度灵敏度和选择性的传感器。
其设计原理主要基于金属纳米材料与DNA之间的电化学性质、光学性质以及生物亲和性等。
三、生物分子DNA传感器设计原理生物分子DNA传感器则主要利用生物分子（如蛋白质、酶等）与DNA之间的相互作用进行设计。
这些生物分子通常具有较高的亲和力，能够特异性地与DNA结合，从而实现高灵敏度和高选择性的检测。
常见的生物分子包括适配体、酶和核酸等。
四、金属和生物分子DNA传感器的构建1. 金属DNA传感器的构建：首先，需要选择合适的金属纳米材料，如金或银纳米粒子。
然后，通过化学或物理方法将DNA 序列固定在金属表面。
这一过程通常需要使用特定的连接剂或交联剂，以实现DNA与金属纳米材料之间的稳定连接。
最后，通过电化学或光学等方法对传感器进行测试和优化。
2. 生物分子DNA传感器的构建：首先，需要选择具有高度特异性的生物分子，如适配体或酶等。
然后，通过生物工程方法将生物分子与DNA进行连接，形成具有高亲和力的复合物。
接下来，将该复合物固定在传感器表面，如微阵列或纳米孔等。
最后，通过监测生物分子与目标DNA之间的相互作用，实现对目标DNA的检测。
五、传感器性能优化及实际应用为了提高传感器的性能，需要对其进行一系列的优化工作。
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。
金纳米颗粒聚集以及金纳米探针-微阵列技术研究进展逄键涛 文思远 王升启#（军事医学科学院放射与辐射医学研究所，北京100850）摘 要 金纳米颗粒（GNP ）探针正引起科学家们越来越多的兴趣。
本文主要综述了基于GNP 自组装聚集反应的生物检测和微阵列-金标银染检测的最新进展，对GNP 在电化学等其他领域的研究前沿也进行了探讨。
引用文献41篇。
关键词 金纳米颗粒，微阵列，生物检测，评述2005-08-10收稿；2005-12-03接受本文系国家863资助项目（No.2004BA519A46）1 引 言金纳米颗粒（GNP ）是直径为0.8～250nm ［1］的缔合胶体，具有纳米表面效应、量子效应、宏观量子隧道效应。
按粒子尺寸和聚集情况，GNP 可显示不同的颜色，已被广泛用于光学、电学、电子显微镜检测的生物分子标记［2］。
单个纳米颗粒的尺寸和颗粒间的组装形式，使胶体Au 溶液表现出不同的整体特征。
生物分子可参与到GNP 的聚集和组装过程中，从而干扰GNP 的原始组装方式。
通过胶体Au 溶液最终的物理状态（如颜色、吸光度等）可得到参与组装的生物分子的“质、量”特征，达到检测的目的。
另外，GNP 逐渐在生物芯片检测中显现出应用前景。
生物芯片技术本身是纳米尺度的分子操作和组装技术，芯片诊断、纳米检测等技术可以在此得到良好的融合。
本文着重就GNP 自组装以及GNP 探针-微阵列技术进展作一综述。
2 生物分子辅助的GNP 聚集和组装2.1 DNA-GNP 探针灵敏度高、特异性强、快速简单、低成本是生物检测的重要指标。
基于GNP 聚集反应的分子诊断方法能满足这些要求。
Mirkin 发现DNA 特异杂交可使DNA-Au 颗粒自组装为复合结构，开创了GNP 用于生物检测的新领域［3］。
GNP 经巯基修饰的短链DNA 修饰成为编码探针［4］，溶液中加入目标互补DNA 后，纳米颗粒发生有序、可逆的聚集反应［5］。
聚集后溶液颜色发生红7桃红7紫色变化，几小时出现桃灰色沉淀（DNA-胶体金沉淀）。
该现象是DNA 介导的胶体-胶体键合，其过程是可逆的。
系统在没有优化的情况下能检测10fmol 的寡核苷酸。
DNA 修饰的GNP 以非交联结构聚集，对于颗粒表面结合的杂交体末端错配有很好的选择性［6］，可对单核苷酸多态性（SNP ）进行检测。
5个人瘤细胞系的基因组DNA 的检测结果与传统方法（质谱、直接测序）一致。
这种方法不需要复杂的设备，为SNP 医护现场诊断、个性化医疗提供了可能。
Storhoff 等［7］研究了GNP 距离和光学性质的关系，开发出“杂交-读出”的比色检测方法，鉴别核酸序列。
DNA 修饰的金纳米探针识别核酸目标分子后发生颜色变化，可检测到zmol （10-21mol ）级的核酸，不需要目标分子的扩增或信号放大。
Sönnichsen 等［8］采用等离子体耦合对金银纳米颗粒间距进行测量，研究了金银纳米颗粒二聚体的实时组装以及单个DNA 分子杂交的动力学。
“等离子体标尺”可连续监控分子间距离上限达到70nm ，时间超过50min 。
2.2 非标记DNA 检测双链DNA （dsDNA ）比单链DNA （ssDNA ）表面负电荷堆积程度高，并且dsDNA 的双螺旋结构使氮（N ）、硫（S ）等对GNP 亲和性高的原子包埋更深，所以ssDNA 和dsDNA 对GNP 有不同吸附力。
Li 等［9，10］据此设计了基于Au 颗粒聚集反应的核酸杂交比色检测方法。
ssDNA 可吸附负电荷纳米金颗第34卷2006年6月 分析化学（FENXI HUAXUE ） 评述与进展Chinese Journal of Analytical Chemistry 第6期884～888粒，其结合速率与序列长度和温度有关。
GNP 吸附ssDNA 之后处于稳定状态，不会发生盐离子引起的聚集反应。
纳米颗粒对核酸的吸附为静电作用，不需要对Au 颗粒、探针或靶序列进行共价修饰。
目标分子和探针的结合是在溶液中进行的，其杂交时间少于1min ，整个检测只需5min ，不需借助仪器可检测到小于100fmol （10-15mol ）靶分子。
2.3 蛋白质检测标准凝胶免疫测定（SPIA ）是基于GNP 的生物特异性聚合和分光光度技术，用于蛋白质的检测。
Dykman ［11］报道了一种新型的SPIA 技术方法：采用微量滴定免疫板和酶联免疫吸附测定（ELISA ）阅读器。
以15nm Au 颗粒偶联的蛋白A ，检测IgG ，研究比较了新型SPIA 和普通SPIA 。
该方法的原理是生物分子-纳米金溶液的消光光谱在目标分子加入前后的变化，可能与Au 颗粒的聚合作用有关。
3 GNP 标记与微阵列检测随着高并行化、微型化检测需求的增长，荧光DNA 芯片在DNA 诊断学方面受到的关注越来越多。
荧光检测已被证明为有效可用并得到很好的开发，但它有一些问题难以解决，比如染料的低稳定性、物理化学环境影响到其发光强度、昂贵的检测设备等。
基于GNP 标记和银增强技术的微阵列检测技术，方法简单，成本低，信号灵敏、稳定，不受外部环境的影响，有利于微阵列技术在中小型医院的推广和医护现场检测［12］。
3.1 GNP 标记微阵列检测原理GNP 与生物活性分子的交联可得到大量新型的标记探针，如：Au-脂质、Au-Ni-NTA 以及Au-ATP 等［13］。
GNP 在固体表面的组装定位和金标银增强技术是纳米颗粒-微阵列检测的理论基础。
Csáki 等［14］采用扫描原子力显微镜研究了纳米金颗粒标记DNA 分子在芯片表面的分布和标记情况。
Peschel ［15］研究了GNP 的自组装过程及结构性质，尺寸及结构依赖物理性质。
DNA 具有独特的识别能力和物理化学稳定性，可作为GNP 的连接分子。
DNA 修饰的Au 胶体颗粒（1～40nm ）特异性固定在互补DNA 修饰的固体表面，构建出表面nm 结构。
Au-Ag 染色法是一种灵敏特异的可视化检测技术，源自现代照相技术、组织化学和免疫金技术，经过近10年来的优化组合，现已得到广泛应用［16］。
Ag 在Au 标记位点特异性沉淀，是一种光学或电子显微镜下的低放大率可视化方法。
Festag 等［17］对GNP-微阵列检测技术条件进行了优化，研究了不同的基底清洁、活化以及封闭方法，并优化了纳米颗粒标记及其他程序。
3.2 XNA （DNA 、RNA ）及SNP 检测Taton 等［18］最先开发出GNP 用于DNA 阵列分析的简单方法，包括寡核苷酸修饰GNP 探针和平板扫描仪。
GNP 标记的寡核苷酸目标分子在固体表面的熔解温度发生改变。
寡核苷酸互补序列与单核苷酸错配序列熔解温度的差异，可用于二者的鉴别，选择性是荧光标记方法的3倍。
Ag 增强信号放大方法可提高扫描色度阵列检测系统的灵敏度，超出荧光系统2个数量级。
Alexandre 等［19］提出了一种新型的比色检测方法，使微阵列技术可能成为用于科研和临床中的高效、低成本检测工具。
GNP 通过亲和素结合在生物素化的DNA 上，其结果信号产生于Ag +在GNP 表面的还原沉淀。
该比色方法与荧光检测方法相比较，检出限相当，大约为1amol （10-18mol ）生物素化的目标DNA 。
Wei 等［20］采用寡核苷酸和拉曼活性染料标记的GNP 探针实现了寡核苷酸的多重检测。
Ag 沉淀形成的Au-Ag 核壳结构可引发染料标记颗粒的表面增强拉曼散射。
方法在未优化条件下的检出限为20fmol ，具有高灵敏度和高特异性的特点。
采用拉曼标签作为窄带光谱指纹，据此可随意设计所需探针，增加了方法的多重和多比率检测能力。
Bao 等［21］提出了一个微阵列检测方法，可进行多重SNP 分型，不需目标扩增和去复杂性。
该方法依赖于GNP 探针的高灵敏度，不需要酶的参与。
特异性源于寡核苷酸和纳米探针的两步夹心杂交。
用非扩增人基因组DNA 样品检测3个血栓症基因的可能基因型，表明这种多重SNP 检测方法重现性良好。
该阵列检测方法简单、快速、稳健，适于多重SNP 的医护现场检测。
3.3 微生物诊断微阵列已逐步成为细菌检测和鉴定的新方法，具有高并行性检测的特征，但检测方法的复杂性和灵588第6期逄键涛等：金纳米颗粒聚集以及金纳米探针-微阵列技术研究进展敏度问题成为技术瓶颈。
Francoisa等［22］报道了一种新的检测技术，直接标记细菌总RNA，避免了酶放大的多步反应和可能的偏向性（如PCR）。
该研究比较了白光光源性能和2种激光荧光扫描仪检测的可靠性和灵敏度。
结果显示：纳米颗粒标记的细菌RNA能产生可重复性的共振光散射信号，强度至少是当前最新的共聚焦荧光信号的50倍。
Wang等［23］开发了一种基于纳米颗粒放大和夹心检测技术的乙肝病毒基因检测芯片，HBV特异性探针固定于玻片表面，与不同血清样本的PCR（聚合酶链式反应）产物杂交，杂交信号能容易地可视化观察。
庞代文等［24］采用纳米颗粒基因探针的可视化基因检测技术，采用“纳米放大”和银染色方法，对目标分子夹心杂交进行检测。
Ramakrishnan等［25］采用金纳米探针结合微阵列技术检测甲氧西林耐药性金黄色葡萄球菌。
以上方法避免了放射性、荧光或目标分子的扩增（PCR），具有简单、快速、灵敏度高、低成本的特点。
3.4 表达谱研究基于微阵列方法的基因表达分析在现代生物学中起了关键作用，但目前的微阵列基因表达谱大都需要反转录将mRNA转变为标记cDNA或cRNA。
在cRNA反转录过程中包括目标放大步骤，克服了普通荧光方法低灵敏度的缺点。
Huber等［26］报道了一种基于微阵列无酶扩增的基因表达分析系统，采用非扩增的人总RNA样品作为目标核酸。
杂交固定在微阵列表面的RNA分子通过其poly-A尾与oligo-dT20修饰的GNP探针杂交，信号由自动金相放大，然后由纳米颗粒介导的光散射检测。
纳米颗粒探针灵敏度高，可用少至0.5µg非扩增总RNA杂交进行基因差异表达分析，而不需费时、费力的样品标记。
miRNA的表达谱研究对于miRNA的生物功能研究有重要意义。
为避免使用高成本的检测仪器，Liang等［27］在实验中采用了纳米金颗粒探针及Ag增强方法，开发了一种新型的miRNA表达谱微阵列。
作者制作了检测11种来自水稻根、叶的miRNA的微阵列模型，有很好的实验重现性并与Northern blot 结果一致。
Storhoff等［28］用巯基修饰寡核苷酸的GNP探针，检测互补的目标DNA。
玻片表面固定有寡核苷酸捕获探针，用于捕获目标DNA，之后目标DNA通过GNP探针检测。
Ag放大后的信号通过简单的光学系统检测散失波诱导光散射。
与Cy3荧光标记相比，该方法的信号增强了1000倍。
