簡介
由於金的活動性弱且對空氣和光線都不敏感,故經常用於科研工作中。近年來醫學領域對金納米顆粒的研究逐漸增加,在生物標記、感測器構建、光學探針、電化學探針、組織修復、DNA、葡萄糖感測器等領域都有重要套用。
背景知識
早在1857年,Faraday用磷將氯金酸水溶液還原,得到了呈深紅色的黃金納米粒子膠體溶液,這一現象打破了人們對金顏色的認識。1908年,Mic對黃金的表面等離子共振進行了解釋,通過求解Maxwell方程對球形黃金納米粒子的表面等離子共振進行了定量描述。發現黃金納米粒子還具有螢光特性、超分子與分子識別特性等。
特性
與塊狀金不同,黃金納米粒子的價帶和導帶是分開的。當金粒子尺寸足夠小時,會產生量子尺寸效應,引起黃金納米粒子向絕緣體轉化,並形成不同能級間的駐電子波。若其能級間隔超出一定的範圍並發生單電子躍遷時,將表現出特殊的光學和電子學特性,這些性質在電晶體、光控開關、感測器方面都有潛在的套用前景。
超分子與分子識別特性
大有前途。
用途
醫學成像
黃金納米粒子,使用含有扎的成像試劑可使黃金納米粒子對核磁共振成像(MRI)、光聲成像和拉曼成像這3種成像方式可見,該技術可以分辨手術時殘留的癌變組織,使腫瘤徹底清除更加容易。
腫瘤檢測
可用於檢測前列腺腫瘤和人類免疫球蛋白(IgG)之間的特定的化學反應。IgG會與黃金納米粒子的表面形成蛋白電暈,這一電暈可以被稱為動態光散射技術檢測。而當癌細胞存在時,可以“消滅”血液中的IgG,這個特定的互動反應會被黃金納米粒子檢測到。該項技術將在五年內被醫師用於診斷。
化工類金屬塗層
黃金納米塗層是物化性質非常穩定的金屬塗層,不同於有機材料的特氟龍,不會分解也不產生任何對人體有害的物質,可用於麵包機等內膽的金屬塗層。