貴金屬納米顆粒的制備及生物學(xué)應(yīng)用.pdf

1、20世紀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,其宏觀性質(zhì)會發(fā)生巨大的改變,而且當(dāng)材料的尺寸降至納米范圍時,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之一。本論文主要研究金納米團簇的熒光性質(zhì),以及利用銀納米顆粒的局部表面等離子體共振性質(zhì)來增強硫

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簇。運用紫外可見吸收光譜、熒光光譜、HRTEM、FTIR、XPS等技術(shù)對金納米團簇進行表征,發(fā)現(xiàn)熒光金納米團簇粒徑很小,約2nm,不具有表面等離子體共振性質(zhì),但團簇內(nèi)含有1價金,因而可以產(chǎn)生熒光。對其發(fā)光機理進行初步

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)時所發(fā)射。同時,我們還對其X射線熒光以及其用于細胞顯像進行了初步研究。實驗結(jié)果顯示,熒光金納米團簇在固體基質(zhì)中具有X射線熒光性質(zhì),在放射性探測和生物靶向傳遞等方面都可能有進一步的應(yīng)用。另一方面,細胞可以攝取熒光金納米團簇,用于細胞顯像。
　　(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

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,于是我們試圖利用比金廉價的銀納米顆粒來增強硫化銅納米顆粒在近紅外區(qū)域的吸收。因為金和銀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。實驗結(jié)果證明,Ag/CuS納米復(fù)合物的確比CuS納米顆粒有更強的近紅外吸收,增強了將近4倍,其光熱轉(zhuǎn)換效率也得到了進一步加強。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胞內(nèi)的時程吸收。在孵育4個小時后,細胞吸收達到了飽和。當(dāng)Ag/CuS納米復(fù)合物用于光熱療法治療腫瘤時,980nm近紅外激光作為輻射光源。在0.6W/cm2的照射強度下照射5分鐘,就能有效的殺傷腫瘤細胞,