金纳米簇制备及应用研究教学文稿.ppt

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1、金纳米簇制备及应用研究可调控荧光：当金属颗粒尺寸与电子的费米波长相当时，因为量子尺寸效应，使能级变得不连续，就可受激发生电子跃迁而产生较强荧光。因此与传统的有机荧光染料和量子点相比，MNCs不仅具有尺寸依赖且可调的荧光优点：1.尺寸依赖且可调的荧光2.斯托克位移较大3.高量子效率4.合成方法简便5.生物相容性好应用：1、荧光检测金属离子2、细胞成像3、生物标记制备方法1、物理法2、化学法3、综合法1、物理法1、惰性气体蒸发法：金属及其化合物成核生长成原子团簇2、光还原法：胺存在下：Ag+CH3COOF3自由基还原成核生长成原子团簇紫外线或光3、辐照法：良好的光稳定性、pH响

2、应、电致发光聚合物稳定剂存在：水溶液中的银离子γ射线,电子,微波等辐照无污染、分散性好稳定性较好的荧光AgNCs高温气化与惰性气体碰撞冷却2、化学法1、化学还原法：金属前体成核生长成原子团簇还原剂聚集2、反向微乳法：水相：缓慢加入强荧光的双硫醇-AuNCs3、模板合成法金属原子0.05mol/LHAuCl4水溶液和0.4mol/LNaBH4水溶液表面钝化剂和偶联剂：1，6-二巯基己烷4、单分子层保护法5、配体蚀刻法3、综合法1、超声波化学合成法超声辐照，牛血清白蛋白作为还原剂和保护剂，简便快速地合成了强荧光的AuNCs2、微波溶剂热合成法研究热点1、完善优化合成条件2、增加

3、合成的纳米簇种3、提高纳米簇的各项性能4、增强抗干扰检测能力，适应复杂环境5、以及降低成本以适合大规模工业生产TrendintheligandsusedforNMQCssynthesisApplicationsinbiomedicalanalysis一、生物活性小分子检测1、H2O22、葡萄糖3、胆固醇、尿素、氨基酸及其衍生物、多巴胺等二、细胞标记及成像1、体外细胞标记成像2、活体成像H2O2Zhang等[14]HRP为模板原位合成了双功能型的HRP-AuNCs，该金纳米团簇既保留了HPR的高催化活性，又具有金纳米团簇的发光性质。H2O2能够氧化模板HRP和AuNCs之间的

4、Au-S产生二硫化物，使得AuNCs表面的保护剂（HRP）不足而导致荧光猝灭。该法检测过氧化氢的检测限为30nM。葡萄糖Qiao[43]等人设计了卵清蛋白（OVA）稳定的金簇比率荧光探针，以茜素红硼酸为相应信号特异性识别葡萄糖并可猝灭567nm处的荧光信号，保留610nm的荧光信号，以监测大鼠脑缺血时脑中葡萄糖浓度水平。其他报道应用于胆固醇、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、维他命B12、微生物、蛋白质、克仑特罗、三聚氰胺、戊二醛、溶菌酶、环丙沙星、槲皮素等。二、细胞标记及成像由于红光比蓝光或绿光穿透组织更有效，并且能减少组织损伤，降低机

5、体的自发荧光干扰等。因此，近红外激发和发射荧光具有临床应用价值。转换纳米粒子（UCNP）可以通过一个非线性光学过程将较低能量的近红外辐射转化为较高能量的可见光。AuNCs具有荧光染料、QDs等标记物所不具备的优点如粒径小、无毒、生物相容性好，使其成为一种理想的荧光探针。体外细胞标记成像Retnakumari等[77]制备了牛血清白蛋白（BSA）包被的金纳米团簇，并通过氨基将叶酸（folicacid，FA）与BSA连接，特异地标记了口腔癌细胞（oralcancerKBcells）和乳腺癌细胞（breastadenocarcinomaMCF-7）。Chen等人用一种近红外荧光染

6、料，亲水性ICG衍生物MPA标记叶酸修饰的金簇用于肿瘤的近红外成像，随后，他们又用阿霉素轭合叶酸修饰的金簇用于体内靶向的治疗。Liu等用胰岛素成功合成了金纳米团簇，合成后胰岛素分子仍保留其生物活性。他们还发现通过观察C2C12肌细胞对胰岛素-金纳米簇的摄取效率能够区分分化与未分化的C2C12肌细胞。Lin等在正常及癌细胞的标记方面做了较多的研究。他们将核定位信号（nuclear-localizationsignal，SV40NLS）修饰的疏基十一烷酸-金纳米簇（NLS-MUA-AuNCs）用于HeLa细胞的染色，结果显示NLS-MUA-AuNCs在细胞质和核内均呈均匀分布，

7、实现了细胞的核标记和细胞内成像。活体成像He和Wang等首次将金纳米团簇注入到小鼠体内，成功实现了活体内的肿瘤荧光成像。该小组以BSA-AuNCs为标记材料，通过背部皮下组织和肌肉分别注入患有肿瘤的BALB/c雌性裸鼠体内.Sun等将铁蛋白制备的金纳米团簇通过侧尾静脉注射方式注入到小鼠体内进行活体成像。他们发现30分钟后，注入金纳米团簇的小鼠的脊椎两侧出现一个肾形荧光区域，并可保持至少7小时可见。Huang等发现2nm的硫普罗宁保护的金纳米团簇通过单次静脉注射后，其高度积累于肿瘤组织中。此外，硫普罗宁保护的金纳米团