在第一季度的工作顺利开展下,项目组成员始终秉持着不忘初心的理念,继续对本实验的各项内容进行详细制定,并按照计划稳步开展下一季度实验内容,整个季度工作都是充实且有意义的。回首这些天的工作,繁忙与成长同在,感谢学校和老师在工作上的支持和帮助,现就具体工作总结如下:
1.科研课题现状(PATP@Ag纳米基底的制备及MDA检测)
(1)银纳米结构介绍
银纳米结构具有很好的表面增强拉曼散射效应,纳米银粒径大多在25纳米左右,对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用,而且不会产生耐药性。铜银间置换反应是高性能SERS基底的高效低成本制备方法。
(2)实验材料
①实验试剂
试剂名称
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纯度
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生产厂家
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柠檬酸钠
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分析纯 AR
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国药集团化学试剂有限公司
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抗坏血酸
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硝酸银
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氢氧化钠
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乙醇
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氯金酸
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盐酸
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37%
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北京益利精细化学品有限公司
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硫酸
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分析纯 AR
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4-氨基苯硫酚
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>98.0%
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东京化成工业株式会社
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1,1,3,3-四乙氧基丙烷
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95.0% BR
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源叶生物
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甲醇
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99.9%
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天津市科密欧化学试剂有限公司
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②实验仪器
标号
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仪器名称
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生产厂家
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1
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磁力加热搅拌器
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德国IKA RT10
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2
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双光束紫外可见分光光度计
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北京普析通用仪器有限责任公司 TU-1901
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3
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比色皿
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宜兴市普析光学元件有限公司
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4
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电子天平
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METTLER TOLEDO公司
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5
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拉曼激光器
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Ocean Insight QE65Pro
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6
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超声波清洗器
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昆山市超声仪器有限公司 KQ3200DE
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7
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超净台
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上海和元生物技术股份有限公司
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8
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电热恒温水槽
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上海精密实验设备有限公司DK-8D
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9
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4 ℃冰箱
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奥华立
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10
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台式离心机
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中国赛默飞世尔科技有限公司
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11
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荧光倒置显微镜
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日本尼康公司
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(3)实验材料制备
1)Ag纳米颗粒制备
①设置恒温磁力搅拌器145 ℃,500 r/min,将100
mL 1 mM AgNO3加入250 mL蒸馏烧瓶。②带溶液沸腾后用10 mL移液枪一次性加入3 mL的1%柠檬酸钠,继续加热搅拌1h。③溶液最初为无色,加入柠檬酸钠2 min后变为金黄色,后逐渐变红。加入柠檬酸钠5 min后,溶液上层绿色,下层棕褐色的浑浊液,最终变为灰绿色。
2)PATP制备
称取0.125g 4-氨基苯硫酚放于100 ml的容量瓶中用乙醇配至100 ml得到浓度为0.01 M的 4-氨基苯硫酚溶液,置于4℃冰箱保存备用
3)PATP@Ag纳米颗粒制备
在3ml离心管内加入1mLAg纳米颗粒溶液,100vL巯基苯胺溶液充分混匀,在1080nm处产生新的拉曼峰,预示了PATP与Ag纳米颗粒有效结合。
图1Ag纳米颗粒的拉曼图谱
4)MDA制备
四乙氧基丙烷在酸性环境下可以分解生成丙二醛溶液。取505vL四乙氧基丙烷在1% H2SO4常温下反应2h。配制的MDA溶液在4℃冰箱环境下保存并在两天内使用避免MDA发生聚集(溶液颜色由无色转变为黄色)。
(4)Au纳米颗粒对MDA的检测
本实验所选用的拉曼光谱仪的参数如下:光谱仪: QEPB2062、积分时间(微秒):1000000 、平均次数: 1 、平滑度: 0 、去除暗噪声:是 、使用脉冲信号/灯: 是、光谱像素值:1044、激光波长:785 nm、激光频率:300 Hz。
拿一个干净的离心管取上述银纳米颗粒1mL、100vL10-5 M的4-氨基苯硫酚溶液混匀后静置1 min等待银纳米颗粒与4-氨基苯硫酚相吸附,1 min后再加入100vL丙二醛,摇匀后置于锡箔纸上进行检测并保存数据,以上步骤每个样品重复三次,最后结果取平均值。
经过拉曼光谱扫描后发现金纳米颗粒对MDA并无明显特征吸收(图1),故本实验不采取Au纳米颗粒作为SERS基底进行MDA检测。
2、取得的阶段性成果
2021年9月—2021年 11月,课题小组收集数据资料,研究文献,制订了详尽的基底制备方法和研究方案。Ag纳米颗粒是一种具有优良性能的SERS基底,故项目组成员选择采用银纳米颗粒作为SERS基底进行拉曼扫描获得其拉曼特征峰,对结果分析发现银纳米颗粒对MDA的特征峰强度较低,不利于进一步分析MDA的浓度,故本实验将不采用银纳米颗粒作为为基地进行测试。在此期间,课题组各成员一周开一次例会,不断交流,在实验中改进研究方法与细节,并对试验中存在的问题进行探讨以解决实验进展中的问题,保障实验稳步进行。
3、研究中存在的问题
(1)在本阶段测试中项目组成员有条不紊地开展各项实验,但由于在实验开展前未进行预实验,对梯度把控不合理,造成时间、人力、物力的浪费。
(2)Ag纳米颗粒仍旧对MDA的测试未表现出有力效应,对基底的探究工作仍是目前项目组成员需要持续攻克的一大难题。
4、解决方法
实验是一个不断探究的过程,需要不断通过查阅文献和实验摸索去探究实验的方向。项目组成员应在下一阶段工作开展中广泛查阅文献,探求对MDA具有优良测试效果的SERS基底,从而实现对MDA的体外检测及体内的监测。
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