貴金屬納米顆粒的制備及生物學(xué)應(yīng)用.pdf

1、20世紀(jì)80年代初,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),當(dāng)某些材料的尺寸處于介觀狀態(tài)時(shí),其宏觀性質(zhì)會(huì)發(fā)生巨大的改變,而且當(dāng)材料的尺寸降至納米范圍時(shí),許多新奇的性能出現(xiàn)了,并且這些性能是不能被傳統(tǒng)的理論所預(yù)知的。因此,對(duì)納米材料的研究極具挑戰(zhàn)性。納米尺度的貴金屬材料(如金、銀等),因其突出的催化性質(zhì)、電性質(zhì)、磁性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì),已經(jīng)成為納米科技領(lǐng)域中最富有活力的研究熱點(diǎn)之一。本論文主要研究金納米團(tuán)簇的熒光性質(zhì),以及利用銀納米顆粒的局部表面等離子體共振性質(zhì)來(lái)增強(qiáng)硫

2、化銅納米顆粒在近紅外區(qū)域的吸收以提高硫化銅納米顆粒的光熱轉(zhuǎn)換效率,使其能更有效地用于光熱療法治療腫瘤。
　　(1)采用谷光甘肽作為穩(wěn)定劑和溫和的還原劑,以不同的比例與三氯化金混合,制備得到紅色熒光和近紅外熒光的金納米團(tuán)簇。運(yùn)用紫外可見(jiàn)吸收光譜、熒光光譜、HRTEM、FTIR、XPS等技術(shù)對(duì)金納米團(tuán)簇進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)熒光金納米團(tuán)簇粒徑很小,約2nm,不具有表面等離子體共振性質(zhì),但團(tuán)簇內(nèi)含有1價(jià)金,因而可以產(chǎn)生熒光。對(duì)其發(fā)光機(jī)理進(jìn)行初步

3、研究發(fā)現(xiàn),金原子與巰基配體之間雜合軌道的分裂能級(jí)是其產(chǎn)生紅色熒光和近紅外熒光的基礎(chǔ),分別為受激電子從單重態(tài)或三重態(tài)返回到基態(tài)時(shí)所發(fā)射。同時(shí),我們還對(duì)其X射線(xiàn)熒光以及其用于細(xì)胞顯像進(jìn)行了初步研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,熒光金納米團(tuán)簇在固體基質(zhì)中具有X射線(xiàn)熒光性質(zhì),在放射性探測(cè)和生物靶向傳遞等方面都可能有進(jìn)一步的應(yīng)用。另一方面,細(xì)胞可以攝取熒光金納米團(tuán)簇,用于細(xì)胞顯像。
　　(2)貴金屬納米顆粒金、銀、銅等具有表面等離子體共振性質(zhì),在紫外可見(jiàn)

4、光照射下可產(chǎn)生鮮亮的顏色,并且產(chǎn)生一定的熱。醫(yī)學(xué)上利用貴金屬納米顆粒的這種性質(zhì)治療腫瘤,稱(chēng)為光熱療法。目前常用的光熱療法治療制劑有金納米顆粒、碳納米棒以及硫化銅納米顆粒。其中硫化銅以其制備簡(jiǎn)單、成本低、易于修飾,受到了很多科學(xué)家的關(guān)注。但是其光熱轉(zhuǎn)換效率不如金納米顆粒,于是我們?cè)噲D利用比金廉價(jià)的銀納米顆粒來(lái)增強(qiáng)硫化銅納米顆粒在近紅外區(qū)域的吸收。因?yàn)榻鸷豌y納米顆粒具有表面等離子體共振性質(zhì),所以可以與Cu2+d-d軌道耦合,增強(qiáng)硫化銅納米顆

5、粒在近紅外區(qū)域的光吸收,從而增加其光熱轉(zhuǎn)換效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,Ag/CuS納米復(fù)合物的確比CuS納米顆粒有更強(qiáng)的近紅外吸收,增強(qiáng)了將近4倍,其光熱轉(zhuǎn)換效率也得到了進(jìn)一步加強(qiáng)。利用Ag/CuS納米復(fù)合物的熒光性質(zhì),我們研究了其在前列腺腫瘤細(xì)胞內(nèi)的時(shí)程吸收。在孵育4個(gè)小時(shí)后,細(xì)胞吸收達(dá)到了飽和。當(dāng)Ag/CuS納米復(fù)合物用于光熱療法治療腫瘤時(shí),980nm近紅外激光作為輻射光源。在0.6W/cm2的照射強(qiáng)度下照射5分鐘,就能有效的殺傷腫瘤細(xì)胞,