介孔二氧化硅包覆金納米棒：結(jié)構(gòu)、性能與多領(lǐng)域應(yīng)用解析

一、結(jié)構(gòu)與制備：精密調(diào)控的核殼設(shè)計(jì)

介孔二氧化硅包覆金納米棒（AuNR@mSiO?）是一種通過(guò)溶膠-凝膠法或微乳液法合成的核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。其核心為金納米棒（AuNR），表面均勻包裹一層介孔二氧化硅（mSiO?），形成直徑20-100 nm、長(zhǎng)度50-300 nm的棒狀結(jié)構(gòu)，硅層厚度可調(diào)（10-50 nm）。

制備關(guān)鍵步驟：

1. 金納米棒合成：以十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）為模板，通過(guò)種子生長(zhǎng)法調(diào)控金納米棒的長(zhǎng)徑比（通常3-5），獲得縱向等離子共振峰在近紅外區(qū)（700-900 nm）的材料。

2. 介孔二氧化硅包覆：以正硅酸四乙酯（TEOS）為硅源，在堿性條件下水解縮合，形成介孔結(jié)構(gòu)（孔徑2-50 nm，比表面積500-1000 m2/g）。CTAB同時(shí)作為介孔模板，可通過(guò)煅燒（550℃）或溶劑萃取去除，留下規(guī)則排列的孔道。

結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)：

• 穩(wěn)定性提升：二氧化硅殼層隔離金納米棒與外界環(huán)境，防止聚集和氧化，延長(zhǎng)保存時(shí)間（可達(dá)數(shù)月）。

• 功能化平臺(tái)：表面羥基（-OH）可通過(guò)硅烷化反應(yīng)修飾氨基、羧基或硫醇基團(tuán)，進(jìn)一步結(jié)合生物分子（如DNA、抗體）或功能性聚合物。

二、性能特性：光學(xué)、結(jié)構(gòu)與生物兼容性的協(xié)同

1. 可調(diào)光學(xué)性質(zhì)：

• 金納米棒的表面等離子共振（SPR）特性使其在近紅外區(qū)有強(qiáng)吸收，適用于光熱治療和生物成像。

• 介孔二氧化硅包覆后，周?chē)橘|(zhì)折射率變化導(dǎo)致SPR峰紅移（5-30 nm），拓寬應(yīng)用波長(zhǎng)范圍。例如，AuNR@mSiO?的縱向SPR峰可從808 nm調(diào)至850 nm，匹配生物組織透明窗口（650-950 nm）。

2. 高比表面積與多孔結(jié)構(gòu)：

• 介孔二氧化硅的孔道為藥物負(fù)載提供空間，載藥量可達(dá)20-30 wt%（以阿霉素為例）。

• 孔徑可調(diào)（2-50 nm）以適應(yīng)不同分子尺寸，如siRNA（~7 nm）或蛋白質(zhì)（>10 nm）。

3. 生物相容性與熱穩(wěn)定性：

• 二氧化硅殼層降低金納米棒的細(xì)胞毒性，提高生物相容性。

• 可承受200℃高溫，適用于高溫滅菌或光熱治療中的局部升溫（>42℃）。

三、應(yīng)用領(lǐng)域：從生物醫(yī)學(xué)到環(huán)境傳感

1. 生物醫(yī)學(xué)：

• 靶向藥物遞送：通過(guò)DNA或抗體修飾實(shí)現(xiàn)腫liu細(xì)胞靶向，結(jié)合光熱效應(yīng)觸發(fā)藥物釋放。

• 光熱治療：利用金納米棒的光熱轉(zhuǎn)換效率（~80%），在808 nm激光照射下，5分鐘內(nèi)使腫liu組織溫度升至50℃，實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)治療。

• 分子成像：作為拉曼散射增強(qiáng)基底，檢測(cè)限低至10?12 M，用于ai癥標(biāo)志物（如CEA）的靈敏檢測(cè)。

2. 光學(xué)傳感：

• 折射率傳感：基于SPR峰位移檢測(cè)環(huán)境折射率變化，靈敏度達(dá)390 nm/RIU（大腸桿菌檢測(cè)限10 CFU/mL）。

• 溫度傳感：溫敏性聚合物（如pNIPAM）修飾后，實(shí)現(xiàn)溫度觸發(fā)藥物釋放（相變溫度37℃）。

3. 催化與環(huán)境：

• 作為光催化劑載體，負(fù)載TiO?或金屬納米顆粒，用于有機(jī)污染物降解（如甲基橙降解率>90%）。

• 介孔結(jié)構(gòu)提高催化劑分散性，延長(zhǎng)使用壽命。

關(guān)于我們:

陜西星貝愛(ài)科生物科技經(jīng)營(yíng)的產(chǎn)品種類(lèi)包括有：合成磷脂、高分子聚乙二醇衍生物、嵌段共聚物、磁性納米顆粒、納米金及納米金棒、近紅外熒光染料、活性熒光染料、熒光標(biāo)記物、蛋白交聯(lián)劑、小分子PEG衍生物、點(diǎn)擊化學(xué)產(chǎn)品、樹(shù)枝狀聚合物、環(huán)糊精衍生物、大環(huán)配體類(lèi)、熒光量子點(diǎn)、透明質(zhì)酸衍生物、石墨烯或氧化石墨烯、碳納米管、富勒烯，二氧化硅及介孔二氧化硅，聚合物微球，近紅外熒光染料，聚苯乙烯微球，上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光顆粒，MRI核磁造影產(chǎn)品，熒光蛋白及熒光探針等等。

溫馨提示：僅用于科研，不能用于人體！

同系列：

PEG修飾磁性納米顆粒

羧基磁珠100nm

氨基磁珠200nm

二氧化硅包覆磁性納米顆粒(內(nèi)核10-400nm)可選

金包磁納米顆粒(尺寸可調(diào))

鏈霉親和素修飾磁性納米顆粒50nm,SA@Fe3O4

鏈霉親和素修飾磁珠100nm

多聚賴(lài)氨酸修飾磁性納米顆粒200nm

羧甲基葡聚糖修飾磁性納米顆粒100nm

聚苯乙烯包覆磁性納米顆粒500nm

鉑包金納米顆粒

二氧化鈰包裹金納米顆粒

薄層二氧化硅包覆金納米顆粒

金納米立方體