一种海参状纳米复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种海参状纳米复合材料及其制备方法和应用。所述的海参状纳米复合材料具有核壳结构，其包括肽核酸修饰的金纳米棒、纳米银层和金纳米颗粒；通过以肽核酸(PNA)修饰后的金纳米棒为核，然后在金纳米棒表面包覆银，再在银表面生长金纳米颗粒，得到类似海参状的核壳结构。在所述的海参状纳米复合材料中含有许多等离子体共振的“热点”，散布在金纳米棒表面，极大地改善了利用热点进行拉曼检测的效率。本发明提供的海参状纳米复合材料，合成简便、性质稳定，将有可能应用于高灵敏拉曼检测。

权利要求

1.一种海参状纳米复合材料，其特征在于，其包括以下组分：(1)肽核酸修饰的金纳米棒；(2)纳米银层；(3)金纳米颗粒；

所述海参状纳米复合材料是在肽核酸修饰的金纳米棒表面依次复合纳米银层和金纳米颗粒；所述肽核酸修饰的金纳米棒的长径比为(3-5):1。

2.根据权利要求1所述的海参状纳米复合材料，其特征在于，所述肽核酸修饰的金纳米棒的长径比为4:1。

3.根据权利要求1或2所述的海参状纳米复合材料，其特征在于，所述肽核酸中的单体数目为19-90。

4.根据权利要求1-3任一项所述的海参状纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)制备肽核酸修饰的金纳米棒；

(2)在所述金纳米棒表面包覆纳米银层；

(3)在所述纳米银层表面再生长金纳米颗粒。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的修饰为将肽核酸加入缓冲液中，振荡，加入金纳米棒，置于温水浴进行修饰。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述金纳米棒与肽核酸的摩尔比为1:(100-1000)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述金纳米棒与肽核酸的摩尔比为1:300。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述缓冲液为磷酸盐溶液、Tris-盐酸缓冲液、醋酸-醋酸钠缓冲液或2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液中的任意一种或至少两种的混合物。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述温水浴的温度为28-35℃。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述温水浴的温度为30℃。

11.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)的包覆为将金纳米棒溶解，加入表面活性剂，再加入硝酸银溶液和还原剂溶液，振荡混匀。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠或巯基-聚乙二醇中的任意一种或至少两种的混合物。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述表面活性剂的浓度为

0.1-2％。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述金纳米棒与硝酸银的摩尔比为1:(10-100)。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述硝酸银与还原剂的摩尔比为1:(10-200)。

16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述还原剂为抗坏血酸、硼氢化钠、柠檬酸或单宁酸中的任意一种或至少两种的混合物。

17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述振荡时间为10-100s。

18.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)的再生长为向步骤(2)得到的金纳米棒溶液中加入还原剂，再加入氯金酸振荡混匀，离心。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述金纳米棒与还原剂的摩尔比为1:(1000～10000)。

20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述还原剂为抗坏血酸、硼氢化钠、柠檬酸或单宁酸中的任意一种或至少两种的混合物。

21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述金纳米棒与氯金酸的摩尔比为1:(100～1000)。

22.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述振荡时间为10～100s。

23.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括：(1)制备金纳米棒，将肽核酸加入磷酸盐缓冲液中，在振荡时加入金纳米棒，所述金纳米棒与肽核酸的摩尔比为1:300，置于28-35℃温水浴进行修饰；

(2)将步骤(1)得到的修饰的金纳米棒溶解，加入表面活性剂，振荡混匀10-100s，再加入硝酸银溶液和还原剂溶液，所述金纳米棒与硝酸银的摩尔比为1：(10-100)，所述硝酸银与还原剂的摩尔比为1:(10-200)；振荡混匀10-100s；

(3)向步骤(2)得到的金纳米棒溶液中加入还原剂，所述金纳米棒与还原剂的摩尔比为

1:(1000～10000)，再加入氯金酸，所述金纳米棒与氯金酸的摩尔比为1:(100～1000)，振荡混匀10-100s，离心，即得到所述的海参状金银纳米复合材料。

24.根据权利要求1-3任一项所述的海参状纳米复合材料在表面增强拉曼中的应用。

说明书

一种海参状纳米复合材料及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及纳米复合材料领域，具体涉及一种纳米复合材料及其制备方法和应用，尤其涉及一种海参状纳米复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 目前，人们迫切需要灵敏度高、便于携带的检测工具，来应对当前在早期诊断、环境监测、农药残留、爆炸物等方面的威胁。纳米技术的发展为这些检测技术提供了技术基础。其中利用贵金属纳米等离子体发展起来的表面拉曼增强散射技术是解决这一问题的有效方法之一。

[0003] 在表面增强拉曼散射技术的研究中，发现一种重要现象即“热点”现象。“热点”是由于贵金属表面某些位置的等离子体共振相互叠加，导致这些位置的电场强度高达其他位置的1012～1014倍。而当被检测分子处于“热点”位置极高的电场强度时，其拉曼散射将得到极大增强。相比于普通拉曼散射，表面增强拉曼散射能极大地提高检测的灵敏度，降低检测限，实现痕量检测。

[0004] CN103837519A公开了表面增强拉曼光谱测量多种多氯联苯的方法，其制备形成Silica@Au@Ag@CD的多层核壳结构，并将其通过偶联剂固定在石英片上制成SERS基底；浸泡在含有不同种的PCB的溶液中，取出然后进行拉曼光谱测量；CN103616367A公开了一种双重离子响应的SERS探针及其制备方法，其探针由具有独立核壳结构的两种纳米颗粒组成，其中，载体纳米颗粒具有四层核壳结构：最内层为Fe3O4磁性纳米球，其外包裹一层二氧化硅，次外层为一薄金壳层，最外层为寡聚核苷酸包覆层；客体纳米颗粒具有两层核壳结构：内核为拉曼分子标记的金纳米球，外壳为寡聚核苷酸包覆层。该探针可同时对环境溶液中的银/汞两种重金属离子进行识别与SERS痕量检测；CN102590176A公开了一种表面增强拉曼散射探针及其制备方法，其探针为夹心结构，由核心的贵金属纳米棒、拉曼信号分子包裹其中的中间夹心层和外表面生长形成的贵金属外壳层构成。该探针增强了拉曼信号，并且克服了二维衬底的难于重复性、昂贵以及复杂性的缺点。上述文献公开的核壳结构的纳米复合材料，其金纳米棒上的“热点”数目较少，通常仅能覆盖金纳米棒的两端。同时，所合成的纳米颗粒的稳定性也存在一定问题，限制其进一步应用。

[0005] 因此，寻找一种热点数目多并能均匀覆盖表面、稳定性好的纳米复合材料是目前亟待解决的问题。

发明内容

[0006] 针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种纳米复合材料及其制备方法和应用，特别是一种海参状纳米复合材料及其制备方法和应用。本发明的纳米复合材料在单个纳米材料上的热点数目得到了极大的增加，将极大的改善利用热点进行拉曼检测的效率；同时由于采用了核壳结构，材料稳定性提高，有效避免了一般纳米粒子稳定性、分散性较差等问题。

[0007] 第一方面，本发明提供了一种海参状纳米复合材料，其包括以下组分：(1)肽核酸(PNA)修饰的金纳米棒；(2)纳米银层；(3)金纳米颗粒。

[0008] 本发明中所述的“海参状”是指当金纳米棒被肽核酸修饰后，所述金纳米棒自身呈圆筒状；在所述金纳米棒的四周，由于肽核酸的修饰，形成具有多个触手状结构，且触手呈轮形，具体形状如图1所示。由于肽核酸的模板作用，限制了金在纳米银层上的均匀生长，使金最终长成颗粒状。

[0009] 本发明中所述金纳米棒的长径比为(3-5):1，例如可以是3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1，优选为4:1。

[0010] 本发明中所述肽核酸中的单体数目为19-90，例如可以是19、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90。

[0011] 本发明中所述复合材料是在金纳米棒表面依次复合纳米银层和金纳米颗粒。

[0012] 本发明所述的海参状纳米复合材料表面拉曼增强热点多，分布均匀；海参状纳米复合材料表面有许多金纳米颗粒，每个金纳米颗粒与相邻金纳米颗粒间，或与纳米银层间的间距极小，而每一个间隙都可以形成拉曼增强的热点。由于所述复合材料的热点数目得到了极大的增加，因而使得拉曼散射得到极大增强，提高了拉曼检测的效率及灵敏度，实现了痕量检测。

[0013] 第二方面，本发明还提供了一种如本发明第一方面所述的海参状纳米复合材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

[0014] (1)制备肽核酸修饰的金纳米棒；

[0015] (2)在所述金纳米棒表面包覆纳米银层；

[0016] (3)在所述纳米银层表面再生长金纳米颗粒。

[0017] 本发明中所述步骤(1)的修饰为将肽核酸加入缓冲液中，振荡，加入金纳米棒，置于温水浴进行修饰。

[0018] 优选地，所述金纳米棒与肽核酸的摩尔比为1:(100-1000)，例如可以是1:100、1:200、1:300、1:400、1:500、1:600、1:700、1:800、1:900、1:1000，优选为1:300。

[0019] 优选地，所述缓冲液为磷酸盐溶液、Tris-盐酸缓冲液、醋酸-醋酸钠缓冲液或2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)缓冲液中的任意一种或至少两种的混合物，优选但不限于此。

[0020] 优选地，所述温水浴的温度为28-35℃，例如可以是28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃，优选为30℃。

[0021] 本发明采用将金纳米棒进行肽核酸修饰，一方面可以稳定金纳米棒；另一方面可以利用肽核酸的模板作用，限制外表层金的均匀生长，在表面长出许多金纳米颗粒，即形成海参状纳米结构；这种结构具有粗糙的表面，其可以增加金纳米棒的表面积，使其具有许多拉曼增强热点，从而大大增加金纳米棒表面的热点分布。

[0022] 本发明中所述采用的金纳米棒可以是本领域公知的技术获得，例如可以采用以下方法进行制备，优选但并非限于此。

[0023] 利用晶种诱导生长法以十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂，调控硝酸银浓度制备金纳米棒(Chem Mater，2003，15(10):1957-62.)，具体方法如下：

[0024] a)晶种的合成：将7.5mL 100mM的十六烷基三甲基溴化铵加入25mL圆底烧瓶中，加入50μL 2％(w/v)氯金酸；在搅拌状态下迅速加入600μL 10mM预冷硼氢化钠，搅拌均匀；待溶液颜色由无色变为茶色，停止搅拌，30℃静置2小时备用；

[0025] b)金纳米棒的生长：在25mL圆底烧瓶中加入10mL 100mM的十六烷基三甲基溴化铵和80μL 2％(w/v)氯金酸；在搅拌条件下，加入75μL 10mM硝酸银，50μL 100mM的抗坏血酸和20μL晶种溶液；搅拌1min后，将溶液置于30℃温水浴生长5h；

[0026] c)金纳米棒的纯化：将上述生长溶液加入试管离心(8000rpm，30min)，弃上清，将沉于管底的纳米颗粒用超纯水重新分散并再次离心(3000rpm，25min)；弃去沉淀，取上清再次离心(8000rpm，30min)，将沉于管底的金纳米棒用100μL超纯水重新分散，利用紫外-可见分光光度计检测金纳米棒的浓度。

[0027] 本发明中所述步骤(2)的包覆为将金纳米棒溶解，加入表面活性剂，再加入硝酸银溶液和还原剂溶液，振荡混匀。

[0028] 优选地，所述表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠或巯基-聚乙二醇中的任意一种或至少两种的混合物；优选地，所述表面活性剂的浓度为0.1-2％，例如可以是0.1％、0.5％、1％、1.2％、1.5％、1.8％、2％。

[0029] 优选地，所述金纳米棒与硝酸银的摩尔比为1:(10-100)，例如可以是1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:35、1:40、1:45、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100。

[0030] 优选地，所述硝酸银与还原剂的摩尔比为1：(10-200)，例如可以是1:10、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100、1:110、1:120、1:130、1:140、1:150、1:160、1:
170、1:180、1:190、1:200。

[0031] 优选地，所述还原剂为抗坏血酸、硼氢化钠、柠檬酸或单宁酸中的任意一种或至少两种的混合物。

[0032] 优选地，所述振荡时间为10-100s，例如可以是10s、20s、30s、40s、50s、60s、70s、80s、90s、100s。

[0033] 本发明中所述步骤(3)的再生长为向步骤(2)得到的金纳米棒溶液中加入还原剂，再加入氯金酸振荡混匀，离心。

[0034] 优选地，所述金纳米棒与还原剂的摩尔比为1:(1000～10000)，例如可以是1:1000、1:2000、1:3000、1:4000、1:5000、1:6000、1:7000、1:8000、1:9000、1:10000。

[0035] 优选地，所述还原剂为抗坏血酸、硼氢化钠、柠檬酸或单宁酸中的任意一种或至少两种的混合物。

[0036] 优选地，所述金纳米棒与氯金酸的摩尔比为1:(100～1000)，例如可以是1:100、1:200、1:300、1:400、1:500、1:600、1:700、1:800、1:900、1:1000。

[0037] 优选地，所述振荡时间为10～100s，例如可以是10s、20s、30s、40s、50s、60s、70s、80s、90s、100s。

[0038] 本发明中，所述海参状纳米复合材料的制备方法可包括以下步骤：

[0039] (1)制备金纳米棒，将肽核酸加入磷酸盐缓冲液中，在振荡时加入金纳米棒，所述金纳米棒与肽核酸的摩尔比为1:300，置于28-35℃温水浴进行修饰；

[0040] (2)将步骤(1)得到的修饰的金纳米棒溶解，加入表面活性剂，振荡混匀10-100s，再加入硝酸银溶液和还原剂溶液，所述金纳米棒与硝酸银的摩尔比为1：(10-100)，所述硝酸银与还原剂的摩尔比为1：(10-200)；振荡混匀10-100s；

[0041] (3)向步骤(2)得到的金纳米棒溶液中加入还原剂，所述金纳米棒与还原剂的摩尔比为1:(1000～10000)，再加入氯金酸，所述金纳米棒与氯金酸的摩尔比为1:(100～1000)，振荡混匀10-100s，离心，即得到所述的海参状金银纳米复合材料。

[0042] 作为优选的方案，所述海参状纳米复合材料的制备方法具体包括以下步骤：

[0043] (1)利用半胱氨酸修饰的肽核酸对金纳米棒进行表面修饰，具体方法如下：

[0044] 将半胱氨酸、Cy3(3H-吲哚菁类染料)修饰的肽核酸(19-90个单体长，3μM)加入5mM的磷酸盐缓冲液中，在震荡时加入金纳米棒(10nM，金纳米棒：肽核酸(摩尔比)＝1:300)置于30℃温水浴进行修饰；修饰过夜后将修饰了肽核酸的金纳米棒离心(8000rpm，30min)并用5mM磷酸盐缓冲液洗涤2-3次，以去除过量PNA；修饰后的金纳米棒通过紫外-可见分光光度计来检测浓度；

[0045] (2)在金纳米棒表面包覆银层，具体方法如下：

[0046] 取100μL 2nM肽核酸修饰的金纳米棒，加入2μL质量浓度为10％的聚乙烯吡咯烷酮，振荡器快速震荡30s，混合均匀，再加入4μL 10mM的硝酸银溶液，振荡器快速震荡30s，混合均匀，最后加入10μL 100mM的抗坏血酸溶液，振荡器快速震荡30s，混合均匀；此后放置在遮光环境中，直到溶液变为浅蓝色；

[0047] (3)合成金纳米棒表面的银层外再生长上金纳米颗粒，具体方法如下：

[0048] 在步骤(2)的基础上，取出小管，加入5μL 100mM的抗坏血酸溶液，振荡器快速震荡30s，使之混合均匀；然后，迅速加入2μL 5mM的氯金酸溶液，快速震荡，溶液立刻变成浅黑色，持续震荡30s后遮光放置10min，然后离心分离即可。

[0049] 第三方面，本发明还提供了一种如本发明第一方面所述海参状纳米复合材料在表面增强拉曼中的应用。

[0050] 本发明所述的海参状纳米复合材料可以极大地改善利用热点进行拉曼检测的效率，使表面增强拉曼散射极大地提高检测的灵敏度，降低检测线，实现痕量检测。

[0051] 与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

[0052] (1)本发明所述的纳米复合材料具有海参状，其显著增加了所述纳米复合材料表面分布的热点，并且热点分布均匀，改善了利用热点进行拉曼检测的效率，应用本发明的纳米复合材料可以使表面增强拉曼散射提高检测的灵敏度，使其场增强因子能够达到108-109，降低了检测限，实现了痕量检测；

[0053] (2)本发明合成的海参状纳米复合材料，由于采用了核壳结构，其大小均匀，性质稳定，有效避免了一般纳米粒子稳定性差、分散性差等问题。

附图说明

[0054] 图1是实施例1制备的海参状纳米复合材料的透射电镜照片。

[0055] 图2是实施例1制备的海参状纳米复合材料的受激拉曼图谱。

具体实施方式

[0056] 实施例1

[0057] 利用晶种诱导生长法以十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂，调控硝酸银浓度制备金纳米棒(Chem Mater,2003,15(10):1957-62.)，并利用该金纳米棒制备海参状纳米复合材料，具体方法如下：

[0058] (1)金纳米棒的制备，并对金纳米棒进行肽核酸修饰：

[0059] a)晶种的合成：将7.5mL 100mM的十六烷基三甲基溴化铵加入25mL圆底烧瓶中，加入50μL 2％(w/v)氯金酸；在搅拌状态下迅速加入600μL 10mM预冷硼氢化钠，搅拌均匀；待溶液颜色由无色变为茶色，停止搅拌，30℃静置2小时备用；

[0060] b)金纳米棒的生长：在25mL圆底烧瓶中加入10mL 100mM的十六烷基三甲基溴化铵和80μL 2％(w/v)氯金酸；在搅拌条件下，加入75μL 10mM硝酸银，50μL 100mM的抗坏血酸和20μL晶种溶液；搅拌1min后，将溶液置于30℃温水浴生长5h；

[0061] c)金纳米棒的纯化：将上述生长溶液加入试管离心(8000rpm，30min)，弃上清，将沉于管底的纳米颗粒用超纯水重新分散并再次离心(3000rpm，25min)；弃去沉淀，取上清再次离心(8000rpm，30min)，将沉于管底的金纳米棒用100μL超纯水重新分散，利用紫外-可见分光光度计检测金纳米棒的浓度；

[0062] d)将半胱氨酸、Cy3(3H-吲哚菁类染料)修饰的PNA(29个单体长，3μM)加入5mM的磷酸盐缓冲液中，在震荡时加入金纳米棒(10nM，金纳米棒：PNA＝1:300)置于30℃温水浴进行修饰；修饰过夜后将修饰了PNA的金纳米棒离心(8000rpm，30min)并用5mM磷酸盐缓冲液洗涤2次，以去除过量PNA；修饰后的浓度通过紫外-可见分光光度计来检测。

[0063] (2)在步骤(1)得到的金纳米棒表面包覆银层

[0064] 取100μL 2nM PNA修饰的金纳米棒，加入2μL质量浓度为10％的聚乙烯吡咯烷酮，振荡器快速震荡30s，混合均匀，再加入4μL 10mM的硝酸银溶液，振荡器快速震荡30s，混合均匀，最后加入10μL 100mM的抗坏血酸溶液，振荡器快速震荡30s，混合均匀；此后放置在遮光环境中，直到溶液变为浅蓝色。

[0065] (3)合成金纳米棒表面的银层外再生长上金纳米颗粒。

[0066] 在步骤(2)的基础上，取出小管，加入5μL 100mM的抗坏血酸溶液，振荡器快速震荡30s，使之混合均匀。然后，迅速加入2μL 5mM的氯金酸溶液，快速震荡，溶液立刻变成浅黑色，持续震荡30s后遮光放置10min，然后离心分离即可得到海参状纳米复合材料。

[0067] 图1示出了实施例1制备得到的海参状纳米复合材料的透射电镜照片。通过图1可以看出，其制备得到的纳米复合材料呈现海参状，另外，该海参状纳米复合材料形貌较规则，大小较均匀，长轴长65-75nm，短轴长22-27nm，长径比约为2.7，并且可以实现可控生长。

[0068] 图2示出了实施例1制备的海参状纳米复合材料的受激拉曼图谱。从所测结果可以看出，在1194cm-1处的峰值信号来源于Cy3荧光基团。因此，拉曼图谱进一步证明该海参状纳米复合材料具有良好的受激拉曼性能。

[0069] 实施例2

[0070] 利用晶种诱导生长法制备金纳米棒，并利用该金纳米棒制备海参状纳米复合材料，具体方法如下：

[0071] (1)金纳米棒的制备，并对金纳米棒进行肽核酸修饰：

[0072] 将甲硫氨酸、Cy3(3H-吲哚菁类染料)修饰的PNA(19个单体长，3μM)加入5mM的Tris-盐酸缓冲液中，在震荡时加入金纳米棒(10nM，金纳米棒：PNA＝1:400)置于28℃温水浴进行修饰；修饰过夜后将修饰了PNA的金纳米棒离心(10000rpm，30min)并用5mMTris-盐酸缓冲液洗涤3次，以去除过量PNA；修饰后的浓度通过紫外-可见分光光度计来检测。

[0073] (2)在步骤(1)得到的金纳米棒表面包覆银层

[0074] 取100μL 2nM PNA修饰的金纳米棒，加入2μL质量浓度为10％的十六烷基三甲基氯化铵，振荡器快速震荡10s，混合均匀，再加入4μL 10mM的硝酸银溶液，振荡器快速震荡10s，混合均匀，最后加入10μL 100mM的硼氢化钠溶液，振荡器快速震荡10s，混合均匀；此后放置在遮光环境中，直到溶液变为浅蓝色。

[0075] (3)合成金纳米棒表面的银层外再生长上金纳米颗粒。

[0076] 在步骤(2)的基础上，取出小管，加入5μL 100mM的硼氢化钠溶液，振荡器快速震荡50s，使之混合均匀；然后，迅速加入2μL 5mM的氯金酸溶液，快速震荡，溶液立刻变成浅黑色，持续震荡50s后遮光放置10min，然后离心分离即可得到海参状纳米复合材料。

[0077] 实施例3

[0078] 利用晶种诱导生长法制备金纳米棒，并利用该金纳米棒制备海参状纳米复合材料，具体方法如下：

[0079] (1)金纳米棒的制备，并对金纳米棒进行肽核酸修饰：

[0080] 将半胱氨酸、Cy5(3H-吲哚菁类染料)修饰的PNA(80个单体长，3μM)加入5mM的醋酸-醋酸钠缓冲液中，在震荡时加入金纳米棒(10nM，金纳米棒：PNA＝1:500)置于32℃温水浴进行修饰；修饰过夜后将修饰了PNA的金纳米棒离心(9000rpm，40min)并用5mM醋酸-醋酸钠缓冲液洗涤3次，以去除过量PNA；修饰后的浓度通过紫外-可见分光光度计来检测。

[0081] (2)在步骤(1)得到的金纳米棒表面包覆银层

[0082] 取100μL 2nM PNA修饰的金纳米棒，加入2μL质量浓度为10％的十二烷基硫酸钠，振荡器快速震荡50s，混合均匀，再加入4μL 10mM的硝酸银溶液，振荡器快速震荡50s，混合均匀，最后加入10μL 100mM的柠檬酸溶液，振荡器快速震荡50s，混合均匀；此后放置在遮光环境中，直到溶液变为浅蓝色。

[0083] (3)合成金纳米棒表面的银层外再生长上金纳米颗粒。

[0084] 在步骤(2)的基础上，取出小管，加入5μL 100mM的柠檬酸溶液，振荡器快速震荡70s，使之混合均匀；然后，迅速加入2μL 5mM的氯金酸溶液，快速震荡，溶液立刻变成浅黑色，持续震荡70s后遮光放置10min，然后离心分离即可得到海参状纳米复合材料。

[0085] 实施例4

[0086] 利用晶种诱导生长法制备金纳米棒，并利用该金纳米棒制备海参状纳米复合材料，具体方法如下：

[0087] (1)金纳米棒的制备，并对金纳米棒进行肽核酸修饰：

[0088] 将甲硫氨酸、Cy5(3H-吲哚菁类染料)修饰的PNA(80个单体长，3μM)加入5mM的2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)缓冲液中，在震荡时加入金纳米棒(10nM，金纳米棒：PNA＝1:600)置于34℃温水浴进行修饰；修饰过夜后将修饰了PNA的金纳米棒离心(9000rpm，40min)并用5Mm2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)缓冲液洗涤2次，以去除过量PNA；修饰后的浓度通过紫外-可见分光光度计来检测。

[0089] (2)在步骤(1)得到的金纳米棒表面包覆银层

[0090] 取100μL 2nM PNA修饰的金纳米棒，加入2μL质量浓度为10％的巯基-聚乙二醇，振荡器快速震荡80s，混合均匀，再加入4μL 10mM的硝酸银溶液，振荡器快速震荡80s，混合均匀，最后加入10μL 100mM的单宁酸溶液，振荡器快速震荡80s，混合均匀；此后放置在遮光环境中，直到溶液变为浅蓝色。

[0091] (3)合成金纳米棒表面的银层外再生长上金纳米颗粒。

[0092] 在步骤(2)的基础上，取出小管，加入5μL 100mM的单宁酸溶液，振荡器快速震荡100s，使之混合均匀。然后，迅速加入2μL 5mM的氯金酸溶液，快速震荡，溶液立刻变成浅黑色，持续震荡100s后遮光放置10min，然后离心分离即可得到海参状纳米复合材料。

[0093] 实施例5

[0094] 利用晶种诱导生长法制备金纳米棒，并利用该金纳米棒制备海参状纳米复合材料，具体方法如下：

[0095] (1)金纳米棒的制备，并对金纳米棒进行肽核酸修饰：

[0096] 将半胱氨酸、FAM(羧基荧光素)修饰的PNA(80个单体长，3μM)加入5mM的磷酸盐缓冲液中，在震荡时加入金纳米棒(10nM，金纳米棒：PNA＝1:800)置于34℃温水浴进行修饰；修饰过夜后将修饰了PNA的金纳米棒离心(9000rpm，40min)并用5mM磷酸盐缓冲液洗涤2次，以去除过量PNA；修饰后的浓度通过紫外-可见分光光度计来检测。

[0097] (2)在步骤(1)得到的金纳米棒表面包覆银层

[0098] 取100μL 2nM PNA修饰的金纳米棒，加入2μL质量浓度为9％的聚乙烯吡咯烷酮和质量浓度为1％的巯基-聚乙二醇，振荡器快速震荡80s，混合均匀，再加入4μL 10mM的硝酸银溶液，振荡器快速震荡80s，混合均匀，最后加入10μL 100mM的抗坏血酸和单宁酸溶液，振荡器快速震荡80s，混合均匀；此后放置在遮光环境中，直到溶液变为浅蓝色。

[0099] (3)合成金纳米棒表面的银层外再生长上金纳米颗粒。

[0100] 在步骤(2)的基础上，取出小管，加入5μL80mM的抗坏血酸和20mM的单宁酸溶液，振荡器快速震荡100s，使之混合均匀。然后，迅速加入2μL 5mM的氯金酸溶液，快速震荡，溶液立刻变成浅黑色，持续震荡100s后遮光放置10min，然后离心分离即可得到海参状纳米复合材料。

[0101] 通过上述实施例可以看出，本发明制备得到的海参状纳米复合材料形貌规则，大小均匀，具有良好的受激拉曼性能，有望在光、电荷催化活性的纳米器件领域中具有更为广泛的实用价值。

[0102] 申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细特征以及详细方法，但本发明并不局限于上述详细特征以及详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细特征以及详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明选用组分的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。