[發明專利]一種放大金納米棒組裝體等離激元圓二色響應的方法

有效

• 申請號: 201510058183.7
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104713833B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 顏姣;侯帥;吳曉春
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: G01N21/19
• 分類號: G01N21/19
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,楊晞

技術領域

本發明涉及一種放大金納米棒組裝體等離激元圓二色響應的方法，具體涉及一種升溫處理手性硫醇分子修飾的金納米棒組裝體分散液，實現等離激元圓二色響應(Plasmonic Circular Dichroism，PCD)顯著增強的方法。

背景技術

手性是自然界普遍存在的一種現象，大多數生物分子(如蛋白質、DNA等)都具有手性特征，它們不能與其對映體完全重合，且對左旋光與右旋光的吸收不同，這一特性被稱為圓二色性(Circular Dichroism，CD)。一般而言，生物分子對光的吸收多位于紫外光譜區，CD信號也相對較弱且易受干擾，這給實際應用帶來了一定的困難(如靈敏度低)。

當下，手性金屬納米結構由于其在較寬的波長范圍內具有良好的手性光學活性而受到廣泛關注，有望被應用于圓偏振器、光學檢測、非對映催化及生物檢測等多個領域。金屬納米結構表面等離激元共振(SPR)特征的圓二色性被稱為等離激元圓二色性(plasmonic circular dichroism，PCD)。構建手性金屬納米結構的方式有很多種，最直觀的方法便是通過“自上而下”的刻蝕方法得到手性結構(Past achievements and future challenges in the development of three-dimensional photonic metamaterials.Costas M.Soukoulis,Martin Wegener,Nature Photonics.5,523–530(2011))，然而這種方法極具挑戰性且價格昂貴，因此通過“自下而上”的方式組裝得到手性金屬納米結構具有極大的吸引力而成為研究熱點。目前，通過“模板法”構建手性納米結構是比較常見的，如直接選用手性生物分子(如DNA)作為模板，通過設計金屬納米粒子上連接的DNA片段或序列來得到具有特定幾何構型的手性結構組裝體(DNA-based self-assembly of chiral plasmonic nanostructures with tailored optical response.Kuzyk A,Schreiber R.etc,Nature.483(7389),311-4(2012)，或者用DNA分子作為連接分子將金屬納米粒子連接形成二聚體，在金棒之間形成夾角，而具有手性特征(Chiral plasmonics of self-assembled nanorod dimers.Wei Ma,Hua Kuang,etc.,Scientific Reports.3:1934,2013)；另外，也有通過首先利用有機分子構造具有手性的液晶結構，再利用此結構作為模板，將金屬納米顆粒與其作用形成納米復合結構，由于保留了手性液晶結構而具有手性(Chiral Plasmonic Films Formed by Gold Nanorods and Cellulose Nanocrystals.A Querejeta-Fernández,Gregory Chauve,′etc.,J.Am.Chem.Soc.136,4788-4793,2014)。通過這些方法得到的手性金屬納米結構，雖然在一定程度上較生物分子而言，增強了圓二色響應，將其光學響應范圍從紫外區移至了可見光及近紅外區域，但是設計復雜，操作繁瑣，成本較高，因此發展一種簡單靈活，手性信號較強，光學響應范圍較寬的手性金屬納米結構的構建方法是非常必要的。

因此，本領域需要開發一種放大金納米棒組裝體等離激元圓二色響應的方法無需利用手性生物分子作為模板或者連接分子，也不需要事先制備手性液晶結構，且手性信號較強，光學響應范圍較寬，操作簡單靈活。

發明內容

針對現有技術等離激元圓二色響應的方法操作復雜，光學響應范圍窄，信號弱的缺陷，本發明提供一種放大金納米棒組裝體等離激元圓二色響應的方法，所述方法只需要添加手性硫醇小分子驅動金納米棒組裝體形成手性結構，再進行簡單的升溫處理，即可得到較大PCD信號的組裝體，為實現表面研究、高靈敏度探測提供了更大的基礎平臺，彌補了目前基于貴金屬納米顆粒的手性光學研究與應用過程中PCD信號普遍較弱的缺點。

本發明通過如下具體方案實現：

一種放大金納米棒組裝體等離激元圓二色響應的方法為：將手性硫醇分子修飾的金納米棒組裝體分散液進行熱處理。