金納米簇制備及應(yīng)用研究教學(xué)文稿

1、金納米簇制備及應(yīng)用研究可調(diào)控?zé)晒猓寒?dāng)金屬顆粒尺寸與電子的費(fèi)米波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)，因?yàn)榱孔映叽缧?yīng)，使能級(jí)變得不連續(xù)，就可受激發(fā)生電子躍遷而產(chǎn)生較強(qiáng)熒光。因此與傳統(tǒng)的有機(jī)熒光染料和量子點(diǎn)相比，MNCs 不僅具有尺寸依賴且可調(diào)的熒光優(yōu)點(diǎn)：1.尺寸依賴且可調(diào)的熒光2.斯托克位移較大3.高量子效率4.合成方法簡(jiǎn)便5.生物相容性好應(yīng)用：1、熒光檢測(cè)金屬離子2、細(xì)胞成像3、生物標(biāo)記制備方法1、物理法2、化學(xué)法3、綜合法1、物理法1、惰性氣體蒸發(fā)法：金屬及其化合物成核生長(zhǎng)成成核生長(zhǎng)成原子團(tuán)簇原子團(tuán)簇2、光還原法：、光還原法：胺存在下：胺存在下： Ag+CH3COOF3自由基還原自由基還原成核生長(zhǎng)成成核生長(zhǎng)成原子團(tuán)簇

2、原子團(tuán)簇紫外線或光紫外線或光3、輻照法、輻照法：良好的光穩(wěn)定性、良好的光穩(wěn)定性、pHpH響應(yīng)、電致發(fā)光響應(yīng)、電致發(fā)光聚合物穩(wěn)定聚合物穩(wěn)定劑存在：劑存在：水溶液中的銀離子水溶液中的銀離子射線射線, ,電子電子, ,微波等輻照微波等輻照無污染、分散性好無污染、分散性好穩(wěn)定性較好的穩(wěn)定性較好的熒光熒光AgNCsAgNCs高溫氣化高溫氣化2、化學(xué)法1、化學(xué)還原法：金屬前體成核生長(zhǎng)成成核生長(zhǎng)成原子團(tuán)簇原子團(tuán)簇還原劑還原劑聚集聚集2、反向微乳法：、反向微乳法：水相：水相：緩慢加入緩慢加入強(qiáng)熒光的雙強(qiáng)熒光的雙硫醇硫醇-AuNCs3、模板合成法模板合成法金屬原子金屬原子0.05mol/L HAuCl0.05m

3、ol/L HAuCl4 4水溶液和水溶液和 0.4 mol/L NaBH40.4 mol/L NaBH4水溶液水溶液表面鈍化劑表面鈍化劑和偶聯(lián)劑：和偶聯(lián)劑：1 1，6-二巰二巰基己烷基己烷4、單分子層保護(hù)法、單分子層保護(hù)法 5、配體蝕刻法、配體蝕刻法3、綜合法1、超聲波化學(xué)合成法超聲輻照，牛血清白蛋白作為還原劑和保護(hù)劑，簡(jiǎn)便快速地合成了強(qiáng)熒光的AuNCs2、微波溶劑熱合成法研究熱點(diǎn)1、完善優(yōu)化合成條件2、增加合成的納米簇種3、提高納米簇的各項(xiàng)性能4、增強(qiáng)抗干擾檢測(cè)能力，適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境5、以及降低成本以適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)Trend in the ligands used for NMQCs syn

4、thesis Applications in biomedical analysis一、生物活性小分子檢測(cè)1、H2O22、葡萄糖3、膽固醇、尿素、氨基酸及其衍生物、多巴胺等二、細(xì)胞標(biāo)記及成像1、體外細(xì)胞標(biāo)記成像2、活體成像H2O2Zhang 等14HRP為模板原位合成了雙功能型的HRP-AuNCs，該金納米團(tuán)簇既保留了HPR的高催化活性，又具有金納米團(tuán)簇的發(fā)光性質(zhì)。H2O2能夠氧化模板HRP和AuNCs之間的Au-S產(chǎn)生二硫化物，使得AuNCs表面的保護(hù)劑（HRP）不足而導(dǎo)致熒光猝滅。該法檢測(cè)過氧化氫的檢測(cè)限為30nM。葡萄糖Qiao43等人設(shè)計(jì)了卵清蛋白（OVA）穩(wěn)定的金簇比率熒光探針，以茜

5、素紅硼酸為相應(yīng)信號(hào)特異性識(shí)別葡萄糖并可猝滅567 nm處的熒光信號(hào)，保留610 nm的熒光信號(hào)，以監(jiān)測(cè)大鼠腦缺血時(shí)腦中葡萄糖濃度水平。其他報(bào)道應(yīng)用于膽固醇、尿素、氨基酸及其衍生物（如半胱氨酸、谷胱甘肽等）、多巴胺、三磷酸腺苷、維他命B12、微生物、蛋白質(zhì) 、克侖特羅、三聚氰胺、戊二醛、溶菌酶、環(huán)丙沙星、槲皮素等。二、細(xì)胞標(biāo)記及成像 由于紅光比藍(lán)光或綠光穿透組織更有效，并且能減少組織損傷，降低機(jī)體的自發(fā)熒光干擾等。因此，近紅外激發(fā)和發(fā)射熒光具有臨床應(yīng)用價(jià)值。轉(zhuǎn)換納米粒子（UCNP）可以通過一個(gè)非線性光學(xué)過程將較低能量的近紅外輻射轉(zhuǎn)化為較高能量的可見光。 AuNCs 具有熒光染料、QDs 等標(biāo)記物

6、所不具備的優(yōu)點(diǎn)如粒徑小、無毒、生物相容性好，使其成為一種理想的熒光探針。體外細(xì)胞標(biāo)記成像Retnakumari 等77制備了牛血清白蛋白（BSA）包被的金納米團(tuán)簇，并通過氨基將葉酸（folic acid，F(xiàn)A）與 BSA 連接，特異地標(biāo)記了口腔癌細(xì)胞（oral cancer KB cells）和乳腺癌細(xì)胞（breast adenocarcinoma MCF-7）。Chen等人用一種近紅外熒光染料，親水性ICG 衍生物 MPA 標(biāo)記葉酸修飾的金簇用于腫瘤的近紅外成像，隨后，他們又用阿霉素軛合葉酸修飾的金簇用于體內(nèi)靶向的治療。Liu 等用胰島素成功合成了金納米團(tuán)簇，合成后胰島素分子仍保留其生物活性

7、。他們還發(fā)現(xiàn)通過觀察C2C12肌細(xì)胞對(duì)胰島素-金納米簇的攝取效率能夠區(qū)分分化與未分化的 C2C12肌細(xì)胞。Lin 等在正常及癌細(xì)胞的標(biāo)記方面做了較多的研究。他們將核定位信號(hào)（nuclear-localization signal，SV40 NLS）修飾的疏基十一烷酸-金納米簇（NLS-MUA-Au NCs）用于HeLa 細(xì)胞的染色，結(jié)果顯示NLS-MUA-Au NCs 在細(xì)胞質(zhì)和核內(nèi)均呈均勻分布，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞的核標(biāo)記和細(xì)胞內(nèi)成像。 活體成像 He 和 Wang 等首次將金納米團(tuán)簇注入到小鼠體內(nèi)，成功實(shí)現(xiàn)了活體內(nèi)的腫瘤熒光成像。該小組以 BSA-Au NCs 為標(biāo)記材料，通過背部皮下組織和肌肉分別

8、注入患有腫瘤的 BALB/c 雌性裸鼠體內(nèi). Sun等將鐵蛋白制備的金納米團(tuán)簇通過側(cè)尾靜脈注射方式注入到小鼠體內(nèi)進(jìn)行活體成像。他們發(fā)現(xiàn) 30 分鐘后，注入金納米團(tuán)簇的小鼠的脊椎兩側(cè)出現(xiàn)一個(gè)腎形熒光區(qū)域，并可保持至少7小時(shí)可見。 Huang等發(fā)現(xiàn)2 nm的硫普羅寧保護(hù)的金納米團(tuán)簇通過單次靜脈注射后，其高度積累于腫瘤組織中。此外，硫普羅寧保護(hù)的金納米團(tuán)簇廣泛分布于腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核中，而直徑為15 nm的金納米粒子則僅僅只存在于細(xì)胞質(zhì)中。Thank you!人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識(shí)，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文學(xué)情趣；通過閱