金纳米星的制备、表面修饰及其在生物医学领域的应用研究

随着纳米技术的飞速发展,复杂三维结构的金纳米星已成为一种新型纳米材料。金纳米星具有独特的物理化学性质,如可调制的LSPR光学特性、SERS效应、光热特性、较大的比表面积等,这些性质使其在纳米材料和生物医学领域具有极高的潜在应用价值。本文首先介绍了金纳米星独特的光学性质,并对这些光学特性的理论基础进行解释;接着对近年来国内外制备金纳米星的主要方法进行阐述,主要包括种子介导生长法和一步合成法,这两种制备方法均存在各自的优缺点。在功能化的探针构筑方面,金纳米星的表面修饰主要包括两种方法:二氧化硅包裹金纳米星和高分子聚合物或生物分子修饰金纳米星。在应用方面,本文对金纳米星在生物分子检测、医学成像、肿瘤的诊断与光热治疗、药物传输和控制释放方面的最新研究进展进行了总结。最后,对目前金纳米星探针在制备和应用中存在的一些问题进行了探讨,并展望了该领域未来的研究内容和方向。

纸质空心金纳米笼SERS传感器的制备及对非小细胞肺癌患者痰液中miRNAs的快速高灵敏检测

利用油水界面自组装法获得了单层空心金纳米笼(HGNCs)阵列基底.通过时域有限差分方法,证明HGNCs间隙可提供大量"热点",从而使基底表现出优异的表面增强拉曼散射(SERS)性能.同时,将拉曼信号分子标记的发夹结构DNA与基底链接,在与目标miRNAs互补杂交后进行SERS信号检测.结果表明,基于单层HGNCs阵列基底的SERS传感器具有优良的灵敏度、可重复性和特异性,对痰液中miR-196a和miR-21的检出限分别为10.00和36.15 amol/L.为了验证该SERS传感器在临床检测中的准确性,利用其对非小细胞肺癌(NSCLC)患者痰液中miR-196a和miR-21进行检测,并将结果与实时定量多聚核苷酸链式反应技术(qRT-PCR)的检测结果进行了比较. 2种检测方法均显示NSCLC患者痰液中miR-196a和miR-21的表达高于健康人,检测结果间没有统计学差异,且相对标准偏差均低于10%.因此,纸质空心金纳米笼SERS传感器在NSCLC诊断中具有应用价值,可能成为生物医学诊断领域miRNAs研究的一个替代工具.

细胞-纳米药物载体递送系统在肿瘤诊疗中的应用

目前,针对肿瘤治疗药物在体内应用中的局限性,出现了许多高效的药物递送系统的研究,其中纳米药物载体技术和细胞药物载体技术较为热门,并取得了许多成果。纳米药物载体具有的优点,如防止药物发生降解及灭活,增加药物的靶向性,降低药物的毒副作用,可量产等。细胞载体更是利用细胞本身固有的特性,具有主动靶向肿瘤部位、低免疫原性和穿过体内生理屏障等优点,在药物递送研究中有广阔的应用前景,但是仍然存在很多问题及不足。研究人员创造性地将两者结合,使他们的优势互补,极大地强化了递送药的效率,增加了体内靶向性,降低了周围组织的细胞毒性等。本文从近几年来细胞-纳米药物载体系统研究的文献中,总结了红细胞、干细胞、单核/巨噬细胞、T细胞、树突状细胞(dendritic cell,DC)等作为纳米药物细胞载体的优缺点及目前的应用现状。

基于金银合金纳米线SERS活性基底的制备

首先采用液相软模板方法合成银纳米线,然后采用静电吸附法将带负电荷的银纳米线和带正电荷的金纳米颗粒组装形成金银合金纳米线。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线能谱分析仪(EDS)对材料的形貌和成分进行表征,结果表明金纳米颗粒被均匀吸附在银纳米线的表面。之后将金银合金纳米线偶联到氨基化处理后的硅片抛光面上,组装得到均匀、致密排列的金银合金纳米线表面增强喇曼散射(SERS)基底,该基底具有良好的重现性、均一性和SERS活性。使用尼罗蓝A (NBA)作为喇曼信号分子,SERS基底的最低检测浓度为7.93×10^-10mol/L,其分析增强因子(AEF)为6.31×10^7,SERS增强效应很高。此外金银合金纳米线具有高稳定性和良好的生物相容性,因此该基底在SERS生物传感方面具有广阔的应用前景。

基于柔性SERS基底拉曼光谱法快速检测水果表面的福美双

采用海胆状金纳米粒子(GNUs)柔性表面增强拉曼散射(SERS)基底,检测了水果表皮的福美双残留。GNUs表面尖锐的突起能够极大增强周围电磁场,提高检测灵敏度。与普通柔性基底相比,这种高粘性的SERS基底具有不易老化和不易脱胶等优点。评估了SERS基底的灵敏度、重现性和稳定性。通过简单的"粘贴-剥离"法,利用组装的柔性基底对雪花梨表面的福美双残留进行了原位检测。在1×10^(-10)~1×10^(-4)mol/L范围内,雪花梨表面的福美双浓度的对数与SERS强度呈线性关系,GNUs柔性基底对福美双的检测限为92 pmol/L,方法可用于食品安全、环境检测、公共安全等领域。