金納米簇（AuNCs）作為一種超小尺寸的納米材料（通常小于 2 納米），因其特殊的光電子特性、良好的生物相容性和低毒性，在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應用潛力。

生物醫(yī)學領(lǐng)域

1. 生物成像：

• 細胞成像：金納米簇可用于細胞器定位、活細胞追蹤等，其熒光發(fā)射波長可在可見光至近紅外光區(qū)域精準調(diào)控，滿足不同成像需求。

• 體內(nèi)熒光成像：如腫瘤靶向成像，利用金納米簇的熒光特性，實現(xiàn)對腫瘤組織的精準定位和觀察。

2. 藥物遞送：

• 金納米簇可作為藥物載體，通過表面修飾靶向分子（如抗體、肽），實現(xiàn)藥物的精準遞送。

3. 生物檢測：

• 基于熒光猝滅/增強效應，金納米簇可用于檢測金屬離子（如 Hg2?、Cu2?）、生物分子（如 DNA、蛋白質(zhì)）等。其檢測限可達 nM 甚至 pM 級別，具有高靈敏度和高選擇性。

4. 抗菌治療：

• 某些金納米簇（如 Au??(MBA)??）對耐藥菌具有優(yōu)異的抗菌活性。它們可通過與細菌細胞壁結(jié)合并內(nèi)化，與細菌 DNA 作用，從而殺死細菌。

光學傳感領(lǐng)域

1. 熒光傳感器：

• 金納米簇可用于制作熒光傳感器，用于環(huán)境污染物（如重金屬、農(nóng)藥殘留）、食品添加劑的痕量檢測。其高靈敏度和高選擇性使得這些傳感器在環(huán)境監(jiān)測和食品安全領(lǐng)域具有廣泛應用前景。

2. 光學免疫傳感：

• 金納米簇憑借其優(yōu)異的熒光性能、良好的生物相容性和低毒性，成為光學免疫傳感中具有潛力的標記物和信號探針。通過將金納米簇與抗體或抗原相結(jié)合，利用其熒光信號的變化實現(xiàn)對目標生物分子的高靈敏檢測，為疾病的早期診斷、環(huán)境污染物的監(jiān)測以及食品安全的保障提供有力技術(shù)支持。

催化領(lǐng)域

1. 小分子反應催化：

• 金納米簇因表面暴露大量活性位點，可用于催化小分子反應（如 CO 氧化、硝基化合物還原）。其尺寸可控性使其催化活性和選擇性優(yōu)于傳統(tǒng)金納米催化劑。

2. 能源催化：

• 在能源催化領(lǐng)域，金納米簇也展現(xiàn)出巨大潛力。

其他領(lǐng)域

1. 深層生物組織成像：

• 基于金納米簇的短波紅外（SWIR）發(fā)光納米顆粒，可擴展單粒子追蹤顯微鏡的“工具箱"，實現(xiàn)復雜較厚生物組織的高精度觀測。這一技術(shù)在生物醫(yī)學研究和臨床診斷中具有重要意義。

2. 鈣鈦礦太陽能電池：

• 金屬納米團簇（包括金納米簇）作為界面修飾材料，可使鈣鈦礦太陽能電池效率提升至 25.1%，并在高溫環(huán)境下保持 85% 以上穩(wěn)定性。這一應用為太陽能電池的性能提升提供了新的思路。

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