组成图示
点击图片查看大图 · 依据论文自动绘制
传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
未报道明确生物检测对象；表征对象：4-ATP（4-aminothiophenol，乙醇溶液）、[Fe(CN)6]3-/S2O3^2-（水溶液）
检测原理
本文并非完整生物传感器，而是构建多功能Fe3O4/金属杂化纳米结构。首先以APTMS对Fe3O4纳米球表面进行硅烷化，引入NH2基团，通过配位与静电作用高密度吸附Au、Ag、Au/Pt或Au/Ag核壳纳米颗粒。若以3 nm Au NPs为种子，在HAuCl4与NH2OH存在下还原沉积形成Au壳，产生Au壳/Fe3O4核壳结构的局域表面等离子体共振，使吸收红移至近红外区。花状Au/Pt纳米颗粒提供催化活性位点，催化[Fe(CN)6]3-与S2O3^2-的电子转移反应，导致420 nm处吸光度随时间下降。Au/Ag核壳或Ag纳米颗粒聚集形成电磁热点，使吸附的4-ATP分子拉曼散射显著增强。Fe3O4核提供超顺磁性，实现外磁场快速分离与回收。
检测灵敏度
未报告
效应效果
论文未报告选择性、抗干扰、RSD、实际样品回收率或与ELISA/HPLC/qPCR的对比。材料性能方面，Fe3O4纳米球饱和磁化强度为80.5 emu g−1，Au壳包覆后分别为20.6和12.5 emu g−1，仍可在外磁场下40 s内快速磁分离。花状Au/Pt/Fe3O4杂化球催化[Fe(CN)6]3-与S2O3^2-电子转移反应，60 min内420 nm吸光度明显下降，循环使用5次后仍保持高活性。Au/Ag/Fe3O4杂化球修饰玻璃基底对2.0×10−4 M 4-ATP乙醇溶液表现出强SERS信号，峰位于1076、1140、1389、1435和1575 cm−1，且SERS活性高于单独Au/Ag核壳纳米颗粒。作者认为其可用于光热治疗、磁性分离生物分析和高灵敏SERS检测。
传感器的构成
- 磁性核：Fe3O4 纳米球，提供超顺磁性与磁分离功能
- 连接/功能化层：APTMS 修饰的 NH2 基团，通过配位/静电作用吸附金属纳米颗粒
- 金属纳米颗粒层：Au NPs（3 nm/13 nm）、花状 Au/Pt NPs、Ag NPs、Au/Ag 核壳 NPs，分别作为种子、催化位点或 SERS 活性位点
- Au 壳层：由 HAuCl4 在 NH2OH 存在下还原沉积，形成 Au/Fe3O4 核壳结构并产生近红外吸收
- SERS 探针分子：4-ATP 吸附于 Au/Ag 表面，用于表征 SERS 活性
- 催化底物：K3[Fe(CN)6] 与 Na2S2O3，用于评估 Au/Pt 杂化球催化电子转移反应
中文摘要
本文报道了一种简单、高效、经济且通用的方法，利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTMS）作为连接剂，构建具有磁性的多种多功能Fe3O4/金属杂化纳米结构。首先通过溶胶热法合成高饱和磁化强度的超顺磁Fe3O4纳米球，并用APTMS在其表面引入氨基，使其能够高密度吸附不同尺寸、组成和形貌的金属纳米颗粒。负载3 nm或13 nm Au纳米颗粒后，可进一步作为种子，在氯金酸和羟胺存在下生长形成Au壳包覆的磁性纳米球，表现出近红外吸收，有望用于生物传感器和生物医学应用。负载花状Au/Pt杂化纳米颗粒的Fe3O4杂化球对铁氰化钾与硫代硫酸钠之间的电子转移反应具有高催化活性。负载Ag或Au/Ag核壳纳米颗粒的杂化球表现出显著的表面增强拉曼散射（SERS）活性，可作为兼具磁分离功能的探针，用于高灵敏度生物分析。
英文摘要
We have developed a simple, efficient, economical, and general approach to construct diverse multifunctional Fe(3)O(4)/metal hybrid nanostructures displaying magnetization using 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) as a linker. High-density Au nanoparticles (NPs) could be supported on the surface of superparamagnetic Fe(3)O(4) spheres and used as seeds to construct Au shell-coated magnetic spheres displaying near-infrared (NIR) absorption, which may make them promising in biosensor and biomedicine applications. High-density flowerlike Au/Pt hybrid NPs could be supported on the surface of Fe(3)O(4) spheres to construct multifunctional hybrid spheres with high catalytic activity towards the electron-transfer reaction between potassium ferricyanide and sodium thiosulfate. High-density Ag or Au/Ag core/shell NPs could also be supported on the surface of Fe(3)O(4) spheres and exhibited pronounced surface-enhanced Raman scattering (SERS), which may possibly be used as an optical probe with magnetic function for application in high-sensitivity bioassays.