• 金納米星（Gold Nanostars, AuNS）技術(shù)詳解

• 金納米星是一種具有多分支星形結(jié)構(gòu)的金納米材料，因其特殊的光學(xué)特性和表面增強(qiáng)效應(yīng)，在生物傳感、光熱治療和催化等領(lǐng)域表現(xiàn)突出。以下是系統(tǒng)解析：

• 1. 結(jié)構(gòu)與特性

• （1）形貌特征

• 核心-分支結(jié)構(gòu)：由球形金核（10–30 nm）和尖銳分支（5–50 nm長度）組成，分支數(shù)通常3–8個(gè)。

• 高曲率jia端：jia端曲率半徑＜5 nm，產(chǎn)生局域表面等離子體共振（LSPR）熱點(diǎn)。

• （2）光學(xué)性能

• 參數(shù)	特性
  LSPR波長	600–1200 nm（可通過分支長度/數(shù)量調(diào)節(jié)，近紅外區(qū)適合生物應(yīng)用）
  消光系數(shù)	高達(dá)10?–101? M?1cm?1（遠(yuǎn)超金納米球）
  SERS增強(qiáng)因子	10?–101?

• 2. 合成方法

• （1）種子生長法（主流工藝）

• 種子制備：檸檬酸鈉還原HAuCl?生成~15 nm金納米球（Frens法）。

• 分支生長：

• 將種子加入含CTAB（表面活性劑）、HAuCl?和AgNO?的生長液（Ag?抑制晶面生長形成分支）。

• 抗壞血酸（還原劑）觸發(fā)金在特定晶面沉積，形成星狀結(jié)構(gòu)。

• （2）調(diào)控關(guān)鍵參數(shù)

• 變量	影響	優(yōu)化目標(biāo)
  AgNO?濃度	分支數(shù)量/長度	0.1–1 mM（高濃度→長分支）
  CTAB用量	形貌穩(wěn)定性	0.05–0.1 M（防止團(tuán)聚）
  pH值	還原速率	3.0–4.0（慢速生長得均一形貌）

• 3. 表面功能化

• （1）配體修飾

• 硫醇化分子：如HS-PEG（提高生物相容性）、HS-DNA（用于雜交檢測）。

• 靶向分子：偶聯(lián)葉酸、抗體。

• （2）硅殼包覆

• TEOS水解生成SiO?殼（10–30 nm厚），保護(hù)分支結(jié)構(gòu)并提供羥基修飾位點(diǎn)。

• 4. 核心應(yīng)用

• （1）生物醫(yī)學(xué)

• SERS檢測：

• 吸附拉曼報(bào)告分子（如4-MBA）后，檢測腫瘤標(biāo)志物（如PSA靈敏度達(dá)0.1 pg/mL）。

• 光熱治療：

• 808 nm激光照射下，光熱轉(zhuǎn)換效率＞90%。

• 多模態(tài)成像：

• 結(jié)合CT（金的高電子密度）和光聲成像（近紅外吸收）。

• （2）催化

• 等離子體催化：

• 可見光驅(qū)動(dòng)CO?還原。

• （3）傳感器

• LSPR傳感：

• 表面吸附分子引起折射率變化，實(shí)時(shí)監(jiān)測抗原-抗體結(jié)合（如SARS-CoV-2 Spike蛋白）。

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