胶体金的性质及制备
(1)胶体金的结构
胶体金又称金溶胶,是金盐还原成原金后形成的金颗粒悬浮液。胶体金颗粒由碱性金核(原子金Au)和包围其的双离子层组成,内层阴离子层(AuC12-)与金核表面紧密相连,外层离子层H+为胶体溶液。它分散在胶体金中并保持其悬浮状态,而胶体金不存在于溶胶中。
胶体金颗粒的基本金核不是理想的球形核;小胶体金颗粒基本呈球形,大胶体金颗粒(一般大于30 nm)多呈椭圆形。胶体金的颗粒形态可以在电子显微镜下观察。
(2)胶体金的特性
1、胶体性质 金胶体颗粒的尺寸多为1-100nm,细小的金颗粒以稳定、均匀、单分散的状态悬浮在液体中,形成胶体金溶液。因此,胶体金具有胶体的许多特性,特别是对电解质的敏感性。电解液破坏了胶体金颗粒周围的永久水化层,破坏了胶体的稳定状态,使分散的单个金颗粒聚集成大颗粒并从液体中沉淀出来。某些聚合物,例如蛋白质,可以保护胶体金并提高其稳定性。
2、显色性 小颗粒的胶体呈红色,但不同粒径的胶体颜色有一定差异。最小的胶体金(2-5 nm)呈橙黄色,中等大小的胶体金(10-20 nm)呈酒红色,较大的胶体金(30-80 nm)呈红紫色。根据这一特性,通过肉眼观察胶体金的颜色,可以粗略地估计出金颗粒的大小。
三。吸光性胶体金在可见光区域具有单一的光吸收峰,该光吸收峰的波长(λmax)范围为510~550nm,并且根据胶体金颗粒的大小而变化。- 颗粒胶体金偏向于长波长,反之亦然。
(3)胶体金的生产
1、制备方法胶体金的制备多采用还原法。氯金酸(HauC14)是主要还原剂,常用的还原剂有柠檬酸钠、单宁酸、抗坏血酸、白磷、硼氢化钠等。根据还原剂的类型和还原强度,可以制造0.8nm至150nm的胶体金。最常用的制备方法是柠檬酸盐还原法。具体操作方法如下:
(1)首先将HauC14放入0.01%水溶液中,取100ml,加热煮沸。
(2)在搅拌的同时准确加入一定量的1%柠檬酸三钠(Na3C6H5O7·2H2O)水溶液。
(3)继续加热煮沸15分钟。此时可以观察到,浅黄色的氯金酸水溶液加入柠檬酸钠后立即变成灰色,然后变成黑色,然后逐渐变成红色。整个过程大约需要2-3分钟。
(4)冷却至室温后,用蒸馏水恢复至原体积。
该方法可生产粒径为16-147 nm的胶体金。金颗粒的大小取决于制备过程中添加的柠檬酸三钠的量。表19-1列出了制备四种不同粒径胶体金的柠檬酸三钠用量。
2. 指导方针
(1)氯金酸易潮解,应干燥、避光保存。
(2)由于氯金酸对金属有很强的腐蚀性,因此在配制氯金酸水溶液时不宜使用金属抹刀称量氯金酸。
(3)制备胶体金所用的蒸馏水必须是双蒸水、三蒸水或优质去离子水。
(4)因此,用于胶体金生产的玻璃容器在使用前必须绝对清洁、酸洗并用蒸馏水冲洗。硅化法是将其在5%二氯硅烷的氯仿溶液中浸泡几分钟,然后用蒸馏水漂洗,干燥备用。
(5)胶体金的鉴别和保存:制备胶体金并不困难,但制作高品质的胶体金却不容易。因此,制成的胶体金每次都必须进行检测,主要检查指标是粒径、粒径均匀性、是否发生颗粒聚集。
目视观察是最基本、最简单、最方便的验证方法,但需要一定的经验。好的胶体金应该是澄清透明的,如果制备的金胶体浑浊或液面有漂浮物,说明本次制备的胶体金聚集颗粒较多。通过在阳光下仔细观察和比较胶体金的颜色,可以粗略地估计所制备的金颗粒的大小。当然,您也可以使用分光光度计通过扫描λmax来估算金颗粒的粒径。通过键合制备的胶体金最好通过电子显微镜观察,选择了几个有代表性的例子进行显微照片,以便更准确地测定胶体金的平均粒径。
胶体金可以在干净的玻璃器皿中长期保存,添加少量防腐剂(例如0.02% NaN3)可能有助于保存。储存不当可能会导致细菌生长或形成团聚颗粒。少量的聚集颗粒不会影响后续胶体金的标记,为了提高标记效率,可以通过低速离心去除聚集颗粒。
2. 免疫金的特性及制备
(一)免疫金的特点
胶体金可以与蛋白质等多种大分子物质结合,在免疫组织化学技术中,胶体金与蛋白质的复合物通常称为金探针。当用于免疫测定时,胶体金最常与免疫活性物质(抗原或抗体)结合,这些胶体金缀合物通常称为免疫金复合物,或简称免疫金。
胶体金与蛋白质结合的机制目前还很不清楚,一般认为是物理吸附。胶体金颗粒具有一层表面负电荷,通过静电感应附着在蛋白质表面的正电荷上。因此,环境pH值和离子强度是影响吸附的主要因素,胶体金颗粒大小、蛋白质分子量、蛋白质浓度等其他因素也会影响蛋白质的吸附。
(2)免疫金的制备
1. 使用 0.2mol/LK2CO3 或 0.1mol/LHC1 将胶体金溶液的 pH 值调节至选定值。原则上可以选择待标记蛋白质的等电点,也可以选择弱碱性。但一般来说,最佳反应pH值往往需要通过多次实验来确定。
调节胶体金的pH值时,应注意胶体金堵塞pH计的电极,不能将电极直接插入胶体金溶液中。将胶体金与聚乙二醇(PEG,20000)混合至终浓度0.15,然后重新调整胶体金的pH值。
2、在胶体金溶液中加入1/10体积的适当浓度的蛋白溶液,室温反应2-5分钟。
盐成分会影响胶体金对蛋白质的吸附,导致胶体金发生凝固,因此如果待标记的蛋白质溶液离子浓度较高,则标记前必须透析到离子强度较低的蒸馏水中脱盐。
三。添加浓度为 0.2% 的 PEG 或 BSA,使游离胶体金饱和。
4. 离心去除上清液中未结合的蛋白质。离心条件取决于胶体金颗粒的粒径:5 nm金颗粒可以40000 r/min离心1小时,8 nm金颗粒可以25000 r/min离心45分钟,30分钟。可以离心一段时间。
5. 轻轻吸出上清液。将沉淀悬浮在含有 PEG 或 BSA 的缓冲液中,恢复原始体积,然后离心。所以我洗了2-4次。完全去除未结合的蛋白质。
6. 最后用稀释剂制备免疫金复合物并以工作浓度保存。稀释剂通常是添加稳定剂的缓冲溶液。缓冲溶液通常是中性PBS或Tris缓冲液。