請詳細描述PEG修飾金納米棒的合成過程。
2025-10-10
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PEG修飾金納米棒的合成過程主要包括金納米棒的合成和PEG修飾兩個核心步驟，具體如下：
一、金納米棒的合成
金納米棒的合成通常采用晶種生長法，這是一種合成過程簡便、高產(chǎn)量、長短徑比可控且表面易于修飾的流行方法。其基本步驟如下：
制備晶種：以氯金酸（HAuCl?）為原料，使用強還原劑還原金離子，生成小尺寸的金納米顆粒作為晶種。
生長金納米棒：在含有氯金酸、表面活性劑（如十六烷基三甲基溴化銨，CTAB）和生長調(diào)控劑（如硫酸銀）的溶液中，加入晶種溶液。通過調(diào)控銀離子（Ag?）的用量，可以控制金納米棒的長徑比（通常為2-5）。在表面活性劑分子的作用下，晶種顆粒定向生長為一定長徑比的金納米棒。
二、PEG修飾
在合成金納米棒后，需要對其進行PEG修飾，以提高其生物相容性、穩(wěn)定性和功能性。PEG修飾的過程如下：
去除多余CTAB：原始合成的金納米棒表面包裹CTAB雙分子層，但CTAB具有細胞毒性且阻礙生物分子偶聯(lián)。因此，首先需要將金納米棒溶液以高速（如10,000 rpm）離心，去除多余CTAB，沉淀重懸于水中。
加入PEG修飾劑：將功能化PEG（如帶有硫醇基團的PEG-SH，分子量常用2000-5000 Da）加入到金納米棒溶液中。硫醇基團與金納米棒表面形成穩(wěn)定的化學鍵（Au-S鍵），從而穩(wěn)定地附著PEG。通常，PEG的終濃度為1 mM，室溫攪拌12小時以確保充分修飾。
去除游離PEG：通過離心去除未反應的游離PEG，沉淀重懸于PBS或水中，得到純凈的PEG修飾金納米棒。
三、合成過程的注意事項
條件控制：在PEG修飾過程中，需要嚴格控制條件（如超聲處理、溫度），以避免金納米棒聚集。
PEG分子量選擇：常用2000-5000 Da的PEG分子進行修飾。分子量過低可能覆蓋不全，過高則易導致空間位阻。
PEG密度：需平衡穩(wěn)定性和功能化效率，通常每nm2金表面接枝2-3條PEG鏈。
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