文档介绍：摘要贵金属纳米粒子以其独特的光学性质成为纳米科学和表面等离子体光子学的研究热点。近年来人们利用贵金属纳米粒子实现了表面增强拉曼散射和表面增强荧光。本论文从实验和数值模拟两方面分析和讨论了不同因素对于金属表面增强荧光的影响,并对其可能机理进行初步探讨,主要的研究工作包括以下几个方面。⒗没Щ乖ㄖ票傅玫角蛐魏突ㄐ瘟街忠擅琢W樱捎孟夤馄缀扫描电镜对纳米粒子的光学性质和形貌进行表征,并利用⑸淅砺酆屠肷偶极近似理论扑愫湍D饬说ジ鲆擅琢W拥木钟虻绯》植己拖庀数等参数。⒗孟钟斜砻娴绱懦≡銮坷砺鄣慕崧郏扑懔司啾砻娌煌嗬搿⒉煌小球形纳米粒子条件下纳米粒子表面的局域电场增强因子。⑼ü笛楸冉狭肆街植煌蚊惨擅琢W拥谋砻嬖銮坑ü獗妒擅琢子沉积得到的不同分散度溶胶膜对于表面增强荧光的影响,不同激发波长对于表面增强荧光增强倍数的影响。⒗檬导扑隳D饨ü夥肿咏莆E技樱ü鼶计算从不同入射波长的激发光、不同大小的球形银纳米粒子等方面,验证分析近似为偶极子的荧光分子对于金属表面增强荧光的影响,对于金属表面增强荧光的机制进行初步的探讨。通过以上的工作,全面分析了不同因素对于金属表面增强荧光的影响。得⒉煌笮∏蛐我擅琢W樱浔砻娴壤胱庸舱穹逦徊煌擅琢W釉大,其表面等离子体共振峰越发生红移,其表面等离子体共振效应逐渐由吸收向散射转变。。⒒ㄐ我擅琢W右氡砻娲植诮峁剐纬伞癶вΓ诵вτ欣实现更高倍数的金属表面增强荧光,在实验中得到花形银纳米粒子最高实现兜谋砻嬗ü庠銮俊⒉捎貌煌ǔさ募し⒐饧し⒌ジ鲆擅琢W印1砻娴壤胱犹骞舱裼欣出如下的结论:
金属表面增强荧光。在银纳米粒子表面引入近似为偶极子荧光分子,其表面等离子体共振波长将发生红移。⒃谝擅琢W颖砻娴呐技佑盏汲鱿志钟虺≡銮俊Mü治鋈衔;嵋荧光分子的增强吸收。关键词:荧光表面增强银纳米粒子表面等离子体共振摘要
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第一章绪论一对染料进行标记的ü⒆⑸涞姆绞阶⑷胂赴ü鼺第一节选题的背景和意义年,比】首次实现了多染料标记的单分子荧光检测。年,取】第一次实现室温下流体中的单荧光分子的荧光检测。随后,单分子荧光检测成为研究的热点。这主要是由于过去获取的生物化学信息都是通过系综的方法,是大量分子群体的平均信息,而实际的生物体系不是一个完全的均相体系,分子与分子会随环境的变化会表现出差异性;而分子荧光能够探测到物理量的分布和时间轨迹信息,提供了分子构型的变化、分子的状态、分子间相互作用的情况,以及分子的动态学与动力学过程等信息。近二十年来,单分子荧光检测技术向着更灵敏、更宽域、更实时方向发展,在活细胞内研究中取得显著应用成果。主要包括如下几点:玫シ肿佑ü检测技术研究了物质在细胞内的输运。【。等人用玖媳昙堑ネ返那鞫鞍祝ü扑隳夂献既范ㄎ唬玫降ジ銮鞫鞍在微管上移动的步长约.ü】。玫シ肿佑ü饧觳饧际醵圆《救肭窒赴全过程进行观察,为了解病毒与细胞相互作用提供了最直接的资料。等人在年利用多色宽场激发与S玫谝淮喂鄄獾讲《救肭窒赴墓程【;热嗽昀枚詐舾械娜玖媳昙橇鞲胁《静⒍圆《从细胞膜至细胞核的过程进行了跟踪【.。玫シ肿佑ü饧觳饧际跹芯康ジ分子水平离子通道。热死米H綴的方式,实现了单个通道在活细胞内的成像,并通过光强的计算和比较,推断出畉通道可能在细胞膜上形成可以移动的较大的聚集体【俊利用单分子荧光检测技术对对细胞生长过程的观察。⒔ǚ直鹩察细胞内雖脑咏还獭】。
第二节表面增强荧光国内外研究进展以上众多研究工作表明,单个分子检测技术在生命科学研究中具有重要的作用。为人们理解细胞内的生命过程提供了新的思路和方法,然而活细胞内单分子荧光检测仍然面临着前所未有的挑战。由于荧光物质的暗毒性限制了活细胞内荧光分子的浓度,荧光分子浓度低将导致活细胞中单分子荧光信号较弱,提高荧光信号强度需要增大激发光强度,但较高的激发光强度又会引起较快的光漂白使得荧光分子光稳定性下降,且弱的荧光信号容易受到背景或拉曼信号的干扰。此外活细胞是高散射体,且含有大量自发荧光物质。因此,活细胞内的分子荧光检测方法要求具有高灵敏度和高分辨率探测器与高量子产率和稳定正是面临上述问题,人们利用金属纳米结构表面特殊的光学性质,实现荧光信号的增强,提出了金属表面增强荧光。金属表面增强荧光是指分布于金属纳米结构表面或粒子附近的荧光分子的发射强度较之在自由空间的信号明显增强的现象。荧光分子邻近于金属纳米材料表面,将提高荧光分子的荧光强度】,在不改变仪器的信噪比条件下,使得分子荧光检测更加容易实现】。在实际研究中,人们已经将金属表面增强荧光技