不同试剂加入量对金纳米棒光谱的影响及溶液颜色变化
金纳米颗粒因其特殊的光电性质而被广泛应用于光电子学、生物标记、医学检测以及表面增强拉曼散射等领域. 近几年来, 在金纳米材料的合成方面已取得很快的进展, 人们已制备出多种形貌的金纳米颗粒. 相比其它金纳米材料, 金纳米棒具独特且可调的表面等离子共振特性, 在生物医学应用方面显示出更为优越的潜能. 到目前为止, 金纳米棒的合成方法主要有模板法、光化学法、电化学法、晶种生长法.由于前三种方法设备要求高、操作复杂、产量低, 产量高的晶种生长法是目前金纳米棒制备最常用的方法. 但晶种法制备金纳米棒时需要小于3 nm的金种子, 加大了制备难度且耗时较长.在晶种法合成金棒的过程中, 金种的浓度和大小对金棒的形状和长度有很大的影响. 无种子法则是在抗坏血酸弱还原剂的还原作用下, 直接加入微量的NaBH4, 一步法快速制备金纳米棒, 更为直接、方便.
若将纳米金棒应用于生物医学领域, 还需要对其表面进行修饰. 制备金纳米棒的过程需要用到高浓度的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分子, 这会对细胞和生物体产生很高的毒性,而且金纳米棒表面吸附的CTAB双分子层也影响金纳米棒与生物分子的偶联,从而限制了金棒在生物医学领域的应用, 所以在纳米金棒表面进行修饰以消除CTAB的影响是至关重要的.
随着环境质量的下降, 恶性肿瘤的发病率越来越高. 热疗是利用物理能量在肿瘤处组织中聚集产生热效应, 使肿瘤处的组织温度上升到有效的治疗温度(40-44°C), 使得肿瘤细胞的生长受阻与死亡的治疗方法. 生物组织和体液在700-900 nm的近红外区域的光吸收和散射最少, 光透过性的几率很大, 因而在近红外区有吸收又能产热的纳米粒子被应用到肿瘤热疗实验中. 越来越多的具有独特光学性质的纳米材料,如纳米粒、纳米管、纳米球壳、纳米笼以及纳米棒等被应用到肿瘤治疗的研究中. 纳米金棒在近红外区有很强的吸收, 且共振吸收峰位可调, 在肿瘤热疗方面显示出潜在的应用前景.
扬州大学化学化工学院王新环等人采用简便快捷的无种子法一步完成了纳米金棒的制备. 通过改变实验条件可以调控纳米金棒的吸收峰从可见到近红外转移. 将巯基聚乙二醇(PEG-SH)置换金棒表面的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）分子, 大大提高了金棒的生物相容性. 制备的纳米金棒在近红外(NIR)光照射下对肿瘤细胞有很好的杀伤效果.研究结果为纳米金棒用于抗肿瘤治疗提供了实验基础.