银纳米岛阵列的模板法制备及其表面增强荧光性质研究

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1、隶劫大·孥硕士学位论文银纳米岛阵列的模板法制备及其表面增强荧光性质研究本论文获国家自然科学基金青年科学基金项目(50801013)和国家自然科学基金面上项目(51071045)资助。TemplateSynthesisofSilverNano·-islandArraysforSurface．．enhancedFluorescence㈣AThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYSILi—fangSup

2、ervisedbyProf．QIUTengNameofSecondSupervisorandTitleSoutheastUniversityDecember,2011东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生

3、签名：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电了信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：三寻戡鸯一导师签渺日期：N／’摘要表面增强荧光能使荧光检测技术在细胞显微成像、生物分子无损检测、自猝灭效应

4、的消除及荧光共振能量转移免疫分析等领域获得重要的应用。国内外关于表面增强荧光在生物学上的应用基础研究才刚起步，目前正面临的“瓶颈”问题是：I荧光物种与金属介质之间的距离难以控制，从而使得表面增强荧光现象的研究及其应用变得困难；II利用金属介质上特定形状、尺寸的金属纳米结构来精确控制表面等离激元的共振频率，最终达到对荧光物种特定发光频率的控制还远没有实现。有序结构的银纳米岛阵列能够很好的突破表面增强荧光研究中的“瓶颈”问题，使表面增强荧光的应用变得更为广泛。因此本文采用多孔氧化铝膜模板法制备了一系列尺寸可控

5、的二维有序纳米银岛膜材料，将这种材料与发光聚合物聚(2．甲氧基．5．(2’一乙基己氧基)一1，4一对苯乙炔)(MEH—PPV)分子耦合，从而控制其光发射性能。本文从实验上和理论上揭示了MEH．PPV．银纳米岛阵列复合结构的增强荧光效应来源于MEH．PPV分子与银纳米岛耦合中的表面等离激元共振能量转移效应，同时也来源于银纳米岛之间的局域电磁场增强，这一结论同有限时域差分软件的模拟结果是一致的。后续的研究将有序纳米银岛膜代替普通玻璃基底应用于细胞显微成像技术中，使用A91522细胞和中国仓鼠卵巢细胞进行实验，

6、在其细胞骨架上使用鬼笔环肽异硫氰酸荧光素标记，这种方法可以使细胞荧光成像的灵敏度和稳定性大幅度的提高，因此二维有序纳米银岛膜有望成为可替换传统盖玻片、简单廉价的可用于高灵敏和抗猝灭细胞显微成像的普适基底材料。关键词：表面增强荧光；模板法；多孔氧化铝膜；有序银纳米岛阵列；表面等离激元共振；细胞显微成像技术lIAbstractSurface-enhancedfluorescence(SEF)callmakefluorescencedetectionapplicableincellularfluorescenc

7、eimaging，non-destructivetestingofbiologicalmolecules，improvementofthephotostabilityandfluorescenceresonanceenergytransferbasedimmunoassays．TheresearchofSEFonbiologicalscienceisintheearly—stage．Urgentbottleneckproblemsthatshouldbesolvednoware：(1)Itishardto

8、controlthedistancebetweenthefluorophoreandthesurfaceofmetalnanoparticle，SOthattheresearchandapplicationofSEFisnoteasy；(2)Thepoorcontroloverthesizeandshapeofthemetalnanostructuresallowsonedifficultytoobservehomogeneo