提供硅纳米线(SiNWs)表面有机物APTES改性以及生物改性

金畔生物提供硅纳米线(SiNWs)表面有机物APTES改性以及生物改性

上海金畔生物提供各种不同长度的纳米金线，纳米钯线，纳米铑线，纳米钌线，纳米锇线，纳米铱线，纳米铂线，纳米银线，CdS纳米线，CdSe纳米线，InAS纳米线，ZnSe纳米线，ZnTe纳米线，CdS-CdSe纳米线，CdTe纳米线，GaAs纳米线，GaSb纳米线，InP纳米线，SnO2纳米线，ZnO纳米线，ZnS纳米线，CdS纳米带，三氧化钼纳米线MoO3，单晶Sb2S3纳米线，碳化硅纳米线，SiO2纳米线，TiO2纳米线，氮化硅α-Si3N4纳米线。同时实验室提供各种纳米线的改性，化学修饰，生物修饰，纳米线功能化修饰定制技术。

硅纳米线表面有机物改性

Cui 等[19]在硼掺杂的硅纳米线外表面用三氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性，此界面可进行质子化和反质子化，也可以改变界面的电荷分布状况，改性后的硅纳米线被集成为场发射效应管用于检测 pH 的纳米传感器。图5为 APTES 改性的硅纳米线检测 pH 的原理图。在两极加上直流电压，通过传感器电导率的变化来表征 PH，研究发现传感器的电导率随 PH 的变化呈线性变化，对没有进行表面改性的硅纳米线传感器研究表明，其电导率和 pH 变化不符合线性规律。作者认为在酸性较强的环境中 NH2 基团得到一个质子，消耗 p 型掺杂硅纳米线中的空穴载流子使得电导率降低，而在酸性较弱的环境中Si(OH)基团失去一个质子，从而载流子增多导致电导率增强。

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图 5 表面改性的硅纳米线应用于 pH 检测的纳米传感器

放大图像为 APTES 改性硅纳米线表面电荷状态

硅纳米线表面生物改性

纳米线可用于免标记、实时检测生物分子以及检测 DNA 及其它大分子生物基团并可进行电子编址,免标记的传感器的发展为基础生物学及医学中的基因筛选、生物恐怖预防应用的研究提供了可能。Hahm 等[20]采用纳米金为催化剂由化学气相沉积方法制备了硼掺杂硅纳米线，并在其表面装配肽核酸(PNA)进行表面改性，用中介抗生物素蛋白质层将 PNA 受体与硅纳米线连接在一起，肽核酸受体改性后硅纳米线的表面可以识别囊性纤维化跨膜受体基因野生型ΔF508 基因突变位点；浓度测试研究表明此种改性的硅纳米线做成传感器可以进行无标记、实时、有效及选择性检测浓度低于 1×10-11mol/L 的 DNA，为进行遗传筛查及生物威胁的 DNA 检测提供了一条可行的方法。

Li 等[21]在硅基绝缘体晶片上通过离子注入方法掺杂硼和磷，然后再用电子束刻蚀方法制备硅纳米线，HF除去表面硅氧层、样品水离子化处理后，通过气相方法在硅纳米线表面形成一个具有亲水性的自组装单分子自由硫醇表面层，将该样品在氩气氛围的三甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)气体中放置 4h，清洗烘干后，再将该硅纳米线样品浸泡在 5μmol/L 的寡核苷酸溶液中12h，通过丙烯酸亚磷酰胺基团的 5’位置的作用对硅纳米线进行表面改性。这样就形成了固定的、具有探测 DNA 作用的 ss-DNA 探针，可以应用于探测 DNA 的传感器器件中。这种锚定寡核苷酸在硅纳米线表面为探测 DNA 提供了更稳定的非特定杂化。图 6 为硅纳米线寡核苷酸表面改性的全过程，从插图中可以看到硅纳米线表面包覆了一层三甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷，表面光电信号(SPV)发生了明显变化，经寡核苷酸表面改性的硅纳米线的 SPV 信号急剧减小(约减少了 31.5mV)。研究发现若将这种改性后的硅纳米线应用于检测 DNA 传感器中，当 DNA浓度发生变化时，能通过硅纳米线电导率的变化对 DNA 进行实时检测。研究者认为当所要检测的 DNA 吸附在硅纳米线表面时，由于 DNA 自身带有的负电荷引起了纳米线表面负电荷增加，从而增加(减少)了 p 型(n 型)硅纳米线载流子浓度，导致了硅纳米线电导率的变化。

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图 6 探测 DNA 而进行硅纳米线表面改性的全过程

(1) 硅纳米线在氩气氛围的三甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)气体中反应 4 小时；(2)5μmol/L 的寡核苷酸溶液中，通过丙烯酸亚磷酰胺基团的 5’位置的作用对进行硅纳米线的表面改性；(3)探测 DNA 的过程，未标记补足 DNA 靶(GGA TTA TTGTTA)和固定在硅纳米线表面的 DNA 探针发生杂化；插图为硅纳米线表面改性过程中不同阶段 SPV 信号对比

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