均相核壳结构SERS纳米基底制备及生物应用研究的开题报告.docx

均相核壳结构SERS纳米基底制备及生物应用研究的开题报告
一、选题背景及意义
表面增强拉曼散射（Surface-EnhancedRamanScattering,SERS）是一种基于一些具有特殊表面结构或化学成份的纳米材料，通过提高目标物的激发率从而大幅增强目标物的拉曼散射强度，并能够实现对小分子或大分子等各种物质的检测。SERS技术在生物医学、环境监测、食品安全等领域有着广泛的应用前景，但其工作原理复杂，实现方法多样，选择具有高灵敏、高稳定性和易操作性的SERS纳米基底制备方法是实现其应用的重要前提。
均相核壳结构SERS纳米基底是一种基于多层反应机理制备的SERS纳米基底，具有高灵敏度、高稳定性、良好的选择性、反应可控性及可重复性等优点。与传统的单一金属或合金纳米颗粒不同，均相核壳结构SERS纳米基底中含有几层金、银、铜等材料的核-壳结构，在纳米颗粒内部和表面形成了复杂的相界面区域，从而实现了利于SERS效应的分子吸附和传递。
目前，国外在均相核壳结构SERS纳米基底的制备及生物应用过程中积累了大量的研究成果，但国内相关研究还不足，需要加强研究并尝试实现其在生物医学领域的应用，因此在此选择了均相核壳结构SERS纳米基底制备及生物应用作为课题的研究内容，开展相关的研究与探索。
二、研究内容及方法
本研究的主要内容为探究均相核壳结构SERS纳米基底的制备方法以及其在生物医学领域的应用。具体研究内容和方法如下：
1.均相核壳结构SERS纳米基底的制备
首先应确定最适宜的材料，本研究将采用金、银、铜等材料进行均相核壳结构SERS纳米基底的制备。其次根据已有的研究成果，在水相中逐层生长金、银、铜等层，制备均相核壳结构SERS纳米基底，并分析其形貌和物理化学性质。采用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）等方法对纳米基底的形貌进行表征，测试其在SERS效应下的增强因子和基底的灵敏度等指标。
2.生物识别分析及应用
本研究将以疾病标志物进行生物识别分析，并通过SERS技术检测其浓度含量。具体方法为：首先，收集患者血样，提取其中的疾病标志物，然后，利用先前制备好的均相核壳结构SERS纳米基底进行检测，最终研究其灵敏度、特异性及检测限等方面的性能。
三、预期成果
本研究旨在实现均相核壳结构SERS纳米基底的制备及其在生物医学领域的应用，预期目标为：
1.成功制备出具有高稳定性、高灵敏度、良好的选择性和可重复性的均相核壳结构SERS纳米基底；
2.针对某些疾病标志物进行生物识别分析，并达到SERS检测的目的；
3.实现对疾病标志物的高灵敏度检测及其在生物医学领域的实际应用。
四、预算及时间安排
本研究计划于2021年6月开始开展，预计用时一年。预算主要包括实验材料费、设备维护费、论文发表费等，总预算为100万元。具体预算明细如下：
1.实验材料费：50万元。
2.设备维护费：30万元。
3.论文发表费：10万元。
4.差旅费：10万元。
五、研究意义
本研究拟通过对均相核壳结构SERS纳米基底的制备和生物医学应用的研究，探讨其在生物医学领域的潜在应用。该研究成果可以为生物医学领域的疾病分析及医学诊断提供新的手段和方法，可广泛应用于临床医学、生物医学、食品安全、环境监测等领域，具有很好的应用前景和商业价值。