聚乙二醇-金纳米棒介导的近红外光热抑菌作用

种子生长法合成纵向表面等离子体共振吸收峰为785 nm的金纳米棒,并对其表面进行聚乙二醇(PEG)修饰,研究了表面修饰PEG的金纳米棒(polyethylene glycol modified gold nanorods,PEG-GNR)的光热转化效应,并测试了其细胞毒性.以革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌,革兰氏阴性菌大肠埃希氏菌及铜绿假单胞菌为细菌模型,详细研究了PEG-GNR在808 nm波长近红外激光照射下金纳米棒浓度和照射功率对抑菌效果的影响.结果表明,PEG-GNR对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌在近红外照射下均有较好的抑菌效果,并且抑菌效果与金纳米棒的浓度和照射功率有着密切的关系;结合荧光显微镜和透射电子显微镜对细菌坏死状况的观察,初步证实细菌对PEG-GNR有效吸收是近红外光热杀菌的关键因素.     

聚乙二醇-金纳米棒介导的近红外光热抑菌作用

种子生长法合成纵向表面等离子体共振吸收峰为785 nm的金纳米棒,并对其表面进行聚乙二醇(PEG)修饰,研究了表面修饰PEG的金纳米棒(polyethylene glycol modified gold nanorods,PEG-GNR)的光热转化效应,并测试了其细胞毒性。以革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌,革兰氏阴性菌大肠埃希氏菌及铜绿假单胞菌为细菌模型,详细研究了PEG-GNR在808nm波长近红外激光照射下金纳米棒浓度和照射功率对抑菌效果的影响。结果表明,PEG-GNR对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌在近红外照射下均有较好的抑菌效果,并且抑菌效果与金纳米棒的浓度和照射功率有着密切的关系;结合荧光显微镜和透射电子显微镜对细菌坏死状况的观察,初步证实细菌对PEG-GNR有效吸收是近红外光热杀菌的关键因素。     

金纳米笼在肿瘤细胞光热治疗中的应用

金纳米笼是一类新颖的光热转换材料,具有中空、多孔的特点,可吸收近红外波段(700~1200 nm)的光波,且光热转化效率高,可用于癌症的光热治疗。还具有良好的生物相容性,容易被多种生物分子修饰。本文以银纳米立方体作为模板剂,用氯金酸(HAuCl_4)置换方法制备金纳米笼。用红外热成像仪研究了在波长808nm、功率为200 m W·cm~(-2)的近红外激光辐射下金纳米笼的温度增加和光照效应。还研究了肿瘤细胞的细胞毒性和高热对肿瘤细胞的影响和细胞荧光成像。结果表明,金纳米笼表现出显著的光热作用,可用于光热切除癌细胞。     

二元混合表面活性剂用于窄吸收金纳米棒的无种子合成

利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和油酸钠(NaOL)二元混合表面活性剂体系, 开发了一种高质量金纳米棒(AuNRs)的无种子合成方法. 通过透射电子显微镜(TEM)、 紫外-可见-近红外吸收光谱(UV-Vis-NIR)和热成像仪对金纳米棒的形貌、 光学性质及光热性能进行了表征. 实验结果表明, 当NaOL浓度为8.21~11.5 mmol/L时, 能够获得形貌均匀的AuNRs, 其纵向表面等离子体共振吸收(LSPR)在650~1150 nm范围内可调. 该方法制得的样品具有较窄的LSPR半峰宽, 特别是在制备LSPR在近红外二区(NIR-II, 大于1000 nm)的AuNRs方面具有明显优势. 在1064 nm激光的辐照下, 金纳米棒溶液能够快速升温至67 ℃, 光热转换效率可达31.5%, 同时表现出优秀的光热稳定性, 在近红外二区光声成像和光热治疗方面具有良好的应用价值.     

功能化金纳米星作为药物载体用于乳腺癌光热和化疗的协同治疗研究

采用一步合成法将氯金酸(HAuCl_4)与pH=7.4的4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲溶液合成尺寸约为25 nm的星形金纳米颗粒(金纳米星),其吸收峰位于750 nm。通过Au-S键将16-巯基十六烷基酸(C_(16)H_(32)O_2S)修饰于金纳米星表面,然后负载抗肿瘤药物盐酸阿霉素(DOX),所得材料的吸收峰红移至800 nm,同时在480 nm处出现DOX特征吸收峰。用牛血清白蛋白(BSA)对其进行包覆,以增加其稳定性和生物相容性,材料的吸收峰红移至806 nm,粒径也显著增大,说明BSA被成功包覆于载药纳米材料表面。将上述载药纳米复合材料与乳腺癌细胞(MCF-7)孵育,考察其光热治疗与化疗的协同治疗效果。细胞活力实验结果表明,单纯的激光照射对细胞存活率基本没有影响;加入未负载DOX的金纳米复合物,并经过激光照射后,相对于对照组细胞存活率为85%;只加入同浓度的DOX并经过激光照射后,细胞的相对存活率为70%;加入负载DOX的金纳米复合材料并经过激光照射后,细胞存活率仅为对照组的25%。上述结果表明,所合成的载药纳米复合材料可对乳腺癌进行光热治疗与化疗的协同治疗,提高对乳腺癌的治疗效率。     

酶功能化聚多巴胺包覆纳米普鲁士蓝的制备及电化学分析应用

在纳米金表面原位沉积普鲁士蓝,然后在核壳结构纳米金-普鲁士蓝的表面包覆一层易氧化聚合的多巴胺保护膜,利用多巴胺聚合表面残留的大量氨基和羟基进一步将纳米铂粒子修饰于聚多巴胺膜表面制得普鲁士蓝-聚多巴胺-纳米铂多层纳米复合材料。将此复合材料修饰于金电极表面,协同使用辣根过氧化物酶用于H_2O_2浓度的检测。结果表明:聚多巴胺的引入有效增加了普鲁士蓝的稳定性,增大了纳米铂的负载量以及辣根过氧化物酶的生物活性;由于普鲁士蓝、纳米铂和辣根过氧化物酶的多重信号放大作用,酶功能化纳米复合材料修饰电极对H_2O_2表现出良好的电还原活性。优化条件下,对H_2O_2的检测范围为2.0×10~(-7)~1.0×10~(-3)mol·L~(-1),检出限(S/N=3)为1.2×10~(-7)mol·L~(-1)。     

壳聚糖介质金纳米盘的可控合成及生长机理

水浴加热氯金酸、壳聚糖和纳米金种子的混合液,以壳聚糖为稳定剂和还原剂成功合成了表面等离子体共振(SPR)吸收峰位可调的金纳米盘.SEM电镜图像表明纳米金盘主要为三角形和截角三角形,其边长在170 nm左右.X射线衍射分析表明金纳米盘是以{111}面为盘状面的高纯金单晶.讨论了金纳米盘的生长机理.在最佳条件下金纳米盘的面内偶极等离子共振吸收峰位于920 nm.实验结果表明通过控制壳聚糖的量、金种子的加入量、水浴温度及水浴时间可以有效地控制近红外等离子吸收峰位及吸收强度.     

二苯胺磺酸钠还原法制备粒径可控的金纳米粒子

采用二苯胺磺酸钠还原四氯合金酸的方法,在室温条件下,用SDS(十二烷基硫酸钠)、SDBS(十二烷基苯磺酸钠)作表面活性剂,成功地合成了金纳米粒子.分别讨论了还原剂二苯胺磺酸钠、表面活性剂(SDS、SDBS)及四氯台金酸的浓度等对金纳米粒子的粒径和形貌的影响.通过控制反应条件,可以合成出平均粒径大约为10、14、30、36nm的金纳米粒子.利用透射电镜(TEN)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对金纳米粒子进行了表征.研究结果表明不同的SDS或SDBS/HAuCl4的摩尔比,对金纳米粒子的尺寸大小有影响.     

基于共轭聚合物的纳米粒子用于肿瘤的近红外二区荧光成像及光热治疗

为提高生物组织荧光成像质量以及对肿瘤的高效光热治疗,设计合成了一种新型的窄带隙共轭聚合物(BDT-TTQ),并通过纳米沉积的方式将聚合物制备成水溶性纳米粒子(BDT-TTQ NPs).该共轭聚合物纳米粒子在1000~1200 nm近红外二区范围具有较好的吸收,在1064 nm的激发光下能实现1200~1400 nm的近红外二区荧光成像. BDT-TTQ NPs纳米粒子粒径分布较窄,形貌呈规则的球形且分散均匀,具有好的生物相容性.该纳米粒子既可以在体外实现较高的近红外二区荧光成像穿透深度,又可以实现对小鼠活体血管的高清晰度的近红外二区荧光成像.此外,BDT-TTQ NPs纳米粒子在1064 nm激光下展现出优异的光热转换效率,具有较高的光毒性,对体外的肿瘤细胞以及小鼠的异质瘤具有高的光热杀伤能力.     

紫外光辐照法制备金纳米盘及其反应机理

用紫外光辐照氯金酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和纳米金种子的混合溶液, 在室温下用30 min制备出尺度小于100 nm的截角三角形或六边形金纳米盘. X射线能谱和衍射分析表明粒子是以{111}面为盘状面的高纯面心立方金单晶, 红外透射光谱表明金粒子与PVP之间存在作用. 产物的可见吸收光谱表现出纳米盘的各向异性表面等离子体共振吸收峰. 不同实验条件下产物的吸收光谱分析表明: PVP起还原剂和包覆剂的作用; 高强度紫外光加速了反应进行; 种子对反应具有催化作用; 种子的加入量有最佳值, 在该值下纳米盘平均尺度最大(达80 nm), 吸收谱上的面内偶极共振峰位于950 nm处; 种子的加入量超过该值时, 纳米盘尺度变小, 面内偶极共振峰发生蓝移.     

双子表面活性剂修饰金纳米流体的制备及稳定性

以双子表面活性剂丁烷-1,4(N-十四烷基-N,N-二甲基)溴化铵为表面修饰剂,石油醚/正丁醇为溶剂,抗坏血酸为还原剂,在不同温度条件下一步法分别得到油基-金纳米流体和水基-金纳米流体.对纳米流体中悬浮纳米金属颗粒的形貌、粒径、光谱性质等进行了表征.结果表明,p H=7~8的冰水浴条件下制得的纳米金颗粒具有亲油性,粒径均一且分散稳定性较好.采用紫外光谱法分别考察了极性有机溶剂和热作用对油基-金纳米流体稳定性的影响.结果表明,极性有机溶剂添加量超过30%(体积分数)时,对纳米流体稳定性的影响显著;随着热处理温度的升高,纳米流体中分散的纳米金颗粒的稳定时间逐渐缩短.     

聚多巴胺-阿霉素纳米颗粒对癌细胞的化疗-光热治疗协同作用

通过在水相中加入乙醇和氨水, 将单分子多巴胺聚合成具有良好光热转换能力的聚多巴胺纳米颗粒(PDA), 并利用π-π作用与共价键作用, 将抗癌药物阿霉素(Dox)负载到聚多巴胺纳米颗粒的表面, 制备了聚多巴胺纳米颗粒负载阿霉素(PDA-Dox), 研究了PDA-Dox的药物缓释性能. 结果发现, PDA-Dox能够在酸性环境下增加药物释放. 细胞实验显示, PDA-Dox配合激光照射, 能够通过化疗和光热治疗高效地杀死癌细胞.     

透明质酸修饰的介孔二氧化硅包覆金纳米棒的制备及在肿瘤化疗-热疗联合治疗中的应用

通过在包覆了金纳米棒的介孔硅表面修饰生物相容性的透明质酸, 得到了具有肿瘤靶向性的多功能药物载体. 实验结果表明, 透明质酸可以通过酰胺键修饰在介孔硅表面, 所得药物载体可在透明质酸酶作用下实现选择性释放. 该体系在近红外区域具有较高的吸收, 可以在近红外光照射下实现光热转换. 细胞实验结果表明, 该多功能药物载体可以有效靶向CD44过量表达的乳腺癌细胞, 通过CD44介导的内吞富集在肿瘤内部, 结合化学药物治疗和光热治疗, 显示出更高的肿瘤细胞凋亡效率.     

维生素E绿色还原法制备银纳米粒子的研究

采用一种绿色还原法制备银纳米粒子,以维生素E为还原剂,淀粉为稳定剂,在液相中还原硫酸银,通过改变溶液的pH值和反应时间,得到不同粒径的黄色银纳米粒子,并分别采用透射电镜、红外光谱、紫外-可见吸收光谱、扫描电镜和电化学方法对银纳米粒子进行表征。结果表明:维生素E在溶液中被氧化生成苯醌,反应得到的银纳米粒子为球形,粒径为8~25 nm;在较强碱性条件下,得到的银纳米粒子尺寸较小,分布较均匀,其平均粒径约为10 nm;不同条件下生成的银溶胶分别在417、411、409、408 nm处出现紫外吸收峰,这些吸收峰均为银纳米粒子的表面共振吸收;生成的银纳米粒子具有很好的电化学性质,并对L-半胱氨酸的电化学反应显示了良好的催化活性。     

基于金纳米微粒的化学发光金属免疫分析

建立了基于金纳米微粒溶解的化学发光反应体系,并探讨了金纳米微粒溶解及化学发光测定的最佳条件。首次将金纳米微粒引入生物素和IgG的化学发光金属免疫分析,比较了不同粒径金纳米微粒、不同检测系统对IgG测定的影响。在(一抗-IgG-二抗修饰金纳米微粒)检测系统中,基于10 nm和30 nm金纳米微粒测定IgG的线性范围分别为1~75 ng和0.5~25 ng,检出限分别为0.5 ng和0.1 ng。在(一抗-IgG-生物素化抗体-链霉亲和素修饰金纳米微粒)检测系统中,5 nm和10 nm金纳米微粒测定IgG的线性范围分别为10~250 ng和1~250 ng;检出限分别为5 ng和1 ng。     

用于卵巢癌化疗-光热联合治疗的吉西他滨/聚吡咯复合纳米粒子

利用铁离子诱发吡咯氧化聚合反应制备了尺寸均一的聚吡咯纳米粒子, 并进一步负载化疗药物吉西他滨, 得到了吉西他滨/聚吡咯复合纳米粒子. 该复合纳米粒子对吉西他滨的负载能力强, 在水溶液中的稳定性好, 有助于降低吉西他滨对正常组织的毒副作用. 此外, 该复合纳米粒子在近红外光区有较强的吸收, 能够将吸收的光能转化为热, 是一种良好的光热试剂, 具有光热治疗功能. 同时, 该复合纳米粒子能够在热刺激下释放吉西他滨, 具有光热介导的化疗功能. 因此, 吉西他滨/聚吡咯复合纳米粒子是一种兼具化疗和光热治疗功能的联合治疗试剂. 复合纳米粒子在808 nm近红外激光照射下能够快速提升系统温度, 实现光热治疗与化疗联合杀伤卵巢癌细胞, 具有良好的生物医学应用潜力.     

近红外光热转换剂氧缺陷二氧化钼的制备及其在光热治疗中的应用

通过水热合成法,以五氯化钼（MoCl₅）为钼源,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为结构导向剂和还原剂,制备了二氧化钼（MoO₂）纳米颗粒,对纳米材料进行X射线粉末衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、紫外可见近红外（UV-Vis-NIR）吸收光谱、X射线光电子能谱（XPS）、电子自旋共振谱（EPR）等表征,结果表明制备的MoO₂纳米颗粒粒度约18 nm,粒度均匀,具有丰富的氧缺陷,在650~1 100 nm的近红外区具有良好的光吸收能力。光热测试表明该材料100 μg·mL^-1的水溶液10 min内升温达31.5℃,光热转换率高达67.9%,并且具有优异的光热稳定性。细胞毒性实验表明低剂量的该纳米材料对细胞几乎没有毒性,且对肝癌细胞的光热杀伤效果明显。     

PyDDP修饰的金纳米颗粒的制备及其吸收红移机制

用柠檬酸三钠还原四氯化金制备了金纳米颗粒,并用双十八烷氧基二硫代磷酸吡啶盐（PyDDP）对其进行修饰. 红外吸收光谱表明PyDDP与金颗粒表面以共价键方式结合；透射电子显微镜（TEM）的结果表明, 所得到的PyDDP修饰的纳米金颗粒尺寸与修饰前基本相同; PyDDP修饰的金纳米粒子表面等离子吸收发生了较大幅度的红移.利用偶极子模型结合配位理论解释了PyDDP修饰的金纳米颗粒发生红移的机制.     

沉淀法高效制备聚多巴胺纳米粒子

为得到分散性和稳定性较好的聚多巴胺纳米粒子,利用“沉淀-再分散法”高效制备了聚多巴胺纳米粒子水分散液。 首先利用溶液氧化法制备了分散在水/乙醇中的聚多巴胺纳米粒子,然后向分散液中加入丙酮使聚多巴胺纳米粒子絮凝。 收集沉降物,用丙酮冲洗并干燥后,加水重新分散得到纯化的聚多巴胺纳米粒子水分散液。 丙酮沉淀法得到的聚多巴胺纳米粒子形貌规整,分散性好,粒径分布在250 nm左右,在水中具有良好的储存稳定性和光热性能,与传统的超速离心提纯法相比,产率可提高57.4%。 此方法为其之后在药物载体及光热治疗等方面的应用研究提供了便利。     

以碳微球为核的金纳米壳球体的制备

通过水热合成法制备了单分散碳微球, 并以此单分散碳微球为核, 利用其表面修饰的银纳米粒子作为种子, 进一步还原制备了以碳微球为核、以金为壳的金纳米壳(Nanoshell)球体. 通过透射电子显微镜和紫外可见吸收光谱对其形态以及光谱性质进行了表征. 研究结果表明, 采用该种方法制备出来的碳微球具有良好的单分散性, 表面修饰简便快捷, 利用碳微球为核制备的金纳米壳球体尺寸可控, 在近红外范围内有强吸收. 实验结果证明该方法是制备金纳米壳球体的一种有效新方法.