《共振散射相關光譜理論和方法學研究》是依託上海交通大學，由任吉存擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：共振散射相關光譜理論和方法學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：任吉存
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
共振散射相關光譜原理是基於高聚焦雷射束內（小於1f L）溶液中金屬納米粒子由於電漿共振散射效應和布朗運動產生散射光強度的漲落現象，對散射光強度波動隨時間變化的函式進行分析，從而獲得納米粒子的濃度和擴散係數等相關信息的一種單顆粒探測新方法。本項目旨在基於高聚焦雷射束的高斯構型和納米粒子的布朗運動，建立共振散射相關光譜理論模型。能正確描述在梯度力和散射力作用下金納米和銀納米粒子平動擴散和轉動擴散規律。基於雷射共焦構型，建立一套高靈敏的共振散射相關光譜探測系統。最佳化光學構型，提高單顆粒檢測的信/背比。研究金納米粒子和銀納米粒子的共振散射相關光譜，驗證和修正構建的理論模型。建立金和銀納米粒子水合動力學半徑、轉動擴散係數和納米粒子的濃度測定新方法。發展納米粒子表面修飾方法和生物連線方法。基於共振散射相關光譜，發展高靈敏的均相免疫分析和核酸雜交檢測新方法，用於疾病臨床診斷。
結題摘要
採用雷射共焦構型，以半導體雷射和氣體雷射如He－Ne雷射器和氬離子雷射器為光源，建立共振散射相關光譜探測系統。研究結果表明，以He－Ne雷射器為光源時，檢測體積約為0.9 fL；以氬離子雷射器為光源時，檢測體積約為0.5 fL。該檢測系統能夠檢測小至約15 納米的金或銀納米粒子。基於螢光相關光譜理論，建立了散射相關譜的理論模型。 在考慮了光鑷效應對納米粒子的擴散行為的影響下，提出了校正方程。建立了納米粒子平動和轉動模型。發現了照射波長對納米粒子轉動信號有重要的影響，在633納米雷射照射下， 可以獲得納米粒子的轉動信息。研究了納米粒子的轉動和平動擴散行為。基於發展的納米粒子平動和轉動模型，獲得納米粒子的平動擴散和轉動擴散信息以及納米粒子的長徑比等參數。實驗結果與電鏡結果和計算結果基本吻合。發展了金納米粒子與生物大分子連線物的表征新方法， 研究了DNA和蛋白與金納米粒子的相互作用。 基於共振散射相關光譜，建立了均相夾心免疫分析和競爭免疫分析新方法， 成功地用於臨床樣品人血清中甲胎蛋白和人尿液中雌激素的分析, 測定結果與傳統的方法很好的吻合。
