金纳米探针

金纳米粒子在生物医学中的应用随着纳米技术的不断发展，金纳米粒子在医学领域应用逐渐广泛。

金纳米粒子不仅具有良好的可控性、生物相容性和生物吸附性，同时还具有高度的稳定性，并且能够通过表面修饰实现特定的生物识别和作用。

因此它成为了生物医学中的一种重要的纳米材料。

本文将介绍金纳米粒子在生物医学中的应用，主要包括生物成像、药物传输和生物识别等方面。

一、生物成像生物成像是一种无创性的诊断方法，通过对生物样本进行扫描、检测、记录等过程，获得有关其组织、器官、病变等信息。

金纳米粒子在生物成像中具有较好的应用前景，主要表现在以下几个方面：1. 磁共振成像金纳米粒子能够提供高对比度图像，因此是一种优秀的MRI（磁共振成像）对比剂。

通过修饰金纳米粒子的表面，可以实现靶向MRI成像，并且可根据不同的需要进行大小、形状等方面的调整。

2. CT成像金纳米粒子在CT（计算机断层成像）成像中也有很好的应用。

由于其高原子数，可以吸收X射线并提供强对比度图像，因此是一种适用于CT分析的滚动剂。

3. 光学成像金纳米粒子还可参与光学成像。

通过修饰金纳米粒子的表面，可以实现生物标记物的高灵敏度检测，并且其显色性质也可以在界面材料的自组装过程中得到应用。

二、药物传输金纳米粒子在药物传输方面的应用是其最为突出的特点之一。

金纳米粒子具有的较大比表面积和高度的稳定性，可以实现在溶液中有效载药和靶向传输，从而实现更精确、高效和安全的药物治疗。

1. 去除药物毒副作用传统的药物治疗常常存在毒副作用，纳米粒子则可以通过改变药物的释放率、靶向性和固定化等过程来减少这些副作用。

例如，纳米粒子可以被控制在一个靶向生物材料中，并将药物放置在特定的位置上，从而实现精确的治疗效果。

2. 生物膜透过生物样品表面通常具有一定的惰性和选择性，使得药物的转运和分布变得更为麻烦。

金纳米粒子则可以通过薄膜渗透和微管道扩散，实现有效的药物输送和固定化。

三、生物识别金纳米粒子的表面特征和改变其表面化学功能的能力，使其成为进行生物识别的一种理想纳米材料。

金纳米团簇荧光探针的合成与生物检测应用大家好，今天我要给大家聊聊一个非常有趣的话题：金纳米团簇荧光探针的合成与生物检测应用。

你们知道吗？这个探针可是大有来头，它不仅可以帮助我们更好地了解人体内部的情况，还可以帮助医生们更准确地诊断疾病哦！让我们一起来看看这个神奇的探针是如何制作出来的吧！我们需要了解一下什么是金纳米团簇。

简单来说，金纳米团簇就是一种非常小的金属颗粒，它的大小只有几十纳米甚至更小。

这些小小的金颗粒聚集在一起，就像一群调皮的孩子挤在一起玩耍一样。

而荧光探针则是一根非常细的棒子，它上面涂满了可以发出荧光的物质。

当我们将这个探针接触到金纳米团簇时，就会发生一些神奇的事情：金纳米团簇会吸收探针上的荧光物质，然后重新释放出来，这样就可以通过观察荧光的变化来判断金纳米团簇的数量和位置了。

我们需要了解的是如何合成金纳米团簇和荧光探针。

其实这个过程并不复杂，只需要一些基本的化学知识和实验技巧就可以了。

我们需要准备好一些金纳米团簇的前体材料和荧光染料。

通过一系列的反应步骤，我们就可以将这些前体材料转化为金纳米团簇。

再将荧光染料涂在探针上，就可以得到一根完美的荧光探针啦！当然了，要想让这个探针真正发挥作用，还需要进行一些生物检测实验。

比如说，我们可以将这个探针注射到人体内，然后通过观察荧光的变化来判断人体内的某些细胞或组织是否存在问题。

这个方法不仅非常安全，而且还可以大大提高诊断的准确性哦！金纳米团簇荧光探针的合成与应用是一个非常有前途的研究领域。

相信在不久的将来，我们就可以利用这个探针来帮助更多的人们解决健康问题啦！今天的分享就到这里啦！希望大家能够喜欢这个话题，也希望大家都能够健康快乐地生活下去！谢谢大家！。

纳米金也叫金纳米粒子。

这些纳米粒子大约是人头发的千分之一的尺寸大小。

纳米金非常小，通常它们以溶胶状态存在也就意味着金纳米粒子可以悬浮在液体中。

因此，金纳米粒子也被称为金溶胶或胶体金。

纳米金并不是我们大家所熟悉的黄金首饰的金黄色。

金溶胶通常显示出透明红色、蓝色、紫红色的状态，这主要是由纳米金的纳米尺寸效应和表面等离子共振特性所决定的。

纳米尺寸效应当固体晶体材料缩减到纳米尺度时就会展现出和块体结构不一样的性质。

超顺磁性的Fe3O4以及纳米金就是很好的例子。

大块的Fe3O4是亚铁磁性的，但是纳米尺寸的Fe3O4是超顺磁性的，也就意味着当存在磁场时纳米Fe3O4表现出磁性，当移去磁场时其磁性消失，这导致超顺磁性Fe3O4对于磁场的变化非常敏感并且响应很快。

而不同尺寸和形状的纳米金可与波长范围400-1200 nm）的可见光及近红外光发生相互作用，并且导致表面等离子共振吸收或散射，从而使得纳米金表现出独特的光学特性。

例如，40nm的纳米金修饰抗体后可用于免疫层析试纸条的构建，这也是最早应用于临床的POCT技术；10nm的纳米金修饰特异性单抗构建纳米探针，可用于免疫电镜中对细胞表面的抗原进行标记和定位；金标银染技术也广泛用于免疫检测或核酸检测中的信号放大。

表面等离子共振（SPR）通常来说，表面等离子共振（SPR)有两种形式，如图1所示，传播的等离子体及局域化的表面等离子体。

当入射光与光滑金属表面相接触时会激发出金属表面的电子波，电子波会在金属表面传递，并与光耦合，这种现象被称为表面等离子极化（SPP）。

当光与金属纳米粒子相互作用时会产生局域表面等离子共振（LSPR），这主要是由于金属纳米粒子费米能级附近导带上的自由电子在入射光频电场的驱动下在金属表面发生集体振荡，产生局域表面等离激元。

当入射光的频率正好与自由电子的固有振动频率相同时，则发生共振，即局域表面等离子体共振（LSPR）。

此时，电磁场的能量被有效地转变为金属表面自由电子的集体振动能。

金纳米材料的应用金纳米材料是一种在纳米尺度下制备的金材料，具有特殊的物理、化学和光学性质，因此在各个领域都有着广泛的应用。

本文将介绍金纳米材料在医学、光电子学、催化反应、环境保护等领域的应用。

首先，金纳米材料在医学领域有着重要的应用。

由于金纳米颗粒具有独特的表面增强拉曼散射效应，可以被用作生物传感器，用于检测和诊断细胞和分子水平的病理变化。

同时，金纳米材料还可以被用作药物载体，将药物包装在纳米颗粒上，增加药物的稳定性和活性，并且减少副作用。

此外，金纳米材料还可以通过热疗、光疗和放射性治疗等方式，用于肿瘤的治疗。

金纳米材料在医学领域的应用，有望提高疾病的早期诊断率和治疗效果。

其次，金纳米材料在光电子学领域也具有广泛的应用。

金纳米颗粒具有表面等离子共振效应，在可见光和红外区域内具有强烈的吸收和散射能力。

这使得金纳米材料能够作为光传感器、太阳能电池和光记录介质等光电子器件的关键材料。

在纳米电子学领域，金纳米线和纳米颗粒可以用于制备纳米电极、纳米界面和纳米电路等纳米器件，从而增加电子器件的性能和功能。

此外，金纳米材料还在催化反应领域具有重要的应用。

金纳米材料具有较高的催化活性和选择性，可以在低温下催化氧化、加氢、脱氢等反应。

金纳米材料在有机合成中可以作为催化剂，用于加速有机物的合成反应。

在能源转化领域，金纳米材料可以用于催化氧化还原反应，如燃料电池和水分解制氢等反应。

此外，金纳米材料还可以用于催化有害气体的转化和去除，如催化汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物等。

最后，在环境保护领域，金纳米材料也有着重要的应用。

金纳米材料可以用于检测和去除水、空气和土壤中的污染物。

例如，金纳米材料可以被用作光催化剂，用于光催化降解有机污染物。

金纳米材料还可以作为传感器或探针材料，用于检测环境中的有害物质。

此外，金纳米材料还可以与其他材料结合，制备纳米复合材料，用于水处理、废物处理和土壤修复等领域。

综上所述，金纳米材料具有特殊的物理、化学和光学性质，广泛应用于医学、光电子学、催化反应和环境保护等领域。

新型荧光探针的设计和应用在化学和生物学领域，荧光探针扮演着一个至关重要的角色，帮助科学家们观测、研究、诊断细胞及生物体在不同情况下的荧光变化。

近年来，随着科技的不断发展，新型荧光探针的研究也逐渐展开。

本文介绍了几种新型的荧光探针，并探讨了它们的应用。

一、有机分子荧光探针有机分子荧光探针是目前最广泛应用的种类，这些探针具有良好的生物相容性和可调性，同时还有较高的荧光量子产率和光学响应。

最近，许多研究项目正在开展，旨在设计和制备具有新颖特性的荧光分子。

一些成功的例子包括突发式荧光探针，分子机器荧光探针以及无终端供体荧光分子。

二、荧光金纳米集合体近年来，支持子荧光探针用纳米颗粒被提出，通过纳米颗粒作为载体可以提高荧光探针的灵敏度和选择性，同时还可以利用纳米颗粒的等离子共振效应来调整荧光强度和颜色。

荧光金纳米集合体（FNCA）是一种神奇的荧光探针，可以在不同的化学和生物学过程中高效探测和显微观察几乎任何样品，尤其是在生物医学研究和诊断中表现出强大的潜力。

三、DNA纳米结构荧光探针以DNA为材料的纳米结构也成为了一种研究热点。

在DNA纳米结构中，核酸序列可以被设计成不同的形态和尺寸，从而形成具有不同形状和功能的纳米结构。

这些纳米结构可以用来制备荧光探针，具有良好的分子识别能力和高度的可控性，同时还有较高的稳定性和生物相容性。

例如，在DNAorigami结构中，研究人员可以根据需求引入有机分子或金纳米粒子，从而形成具有高度荧光和选择性的荧光探针。

四、化学反应荧光探针现代化学反应技术也为荧光探针研究带来了有趣的思路。

最近，研究人员已经设计出许多化学反应荧光探针，这些探针可以在特定化学反应中发生荧光变化。

例如，通过荧光酸碱指示剂的引入，则可以实现对酸碱反应的荧光监测。

另外，研究人员也开展了水中荧光探针的设计研究，这些探针具有高度的水溶性和高灵敏度，非常适合于水处理和环境监测。

总之，随着科技的不断发展和化学、生物学科学的深入研究，新型荧光探针的设计和应用将逐渐成为研究热点。

第４０卷，第１０期 光谱学与光谱分析Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．１０，ｐｐ１４９－１５０２　０　２　０年１　０月 Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０２０　粗糙化金纳米颗粒ＳＥＲＳ探针用于ＤＮＡ分子检测黄炜哲，叶何丹，袁舸凡，任家亮，童剑涛，杨　硕＊温州大学电气与电子工程学院，浙江温州　３２５０３５摘　要　采用化学液相还原法，合成了一种新型的表面粗糙化的金纳米颗粒。

利用扫描电子显微镜分析了粗糙化金纳米颗粒的形貌特征。

进一步，对颗粒生长规律进行了初步探究，发现四氯金酸的浓度对金纳米颗粒的形貌起到重要调控作用。

将所制备的金纳米颗粒用于表面增强拉曼光谱（ＳＥＲＳ）活性的研究，利用浸泡法形成均匀的金纳米颗粒／ＤＮＡ分子复合薄膜体系，获得了高质量的ＳＥＲＳ图谱。

结果表明，粗糙化金纳米颗粒是一种理想的ＳＥＲＳ基底，对拉曼活性分子ＤＮＡ具有良好的ＳＥＲＳ效应，这与金纳米结构表面的“热点效应”密切相关。

可见，粗糙化金纳米颗粒的ＳＥＲＳ探针具有很好的生物分子检测能力，有望扩展到对其他生物分子的拉曼检测。

关键词　金纳米颗粒；粗糙表面；ＳＥＲＳ；ＤＮＡ文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－０５９３（２０２０）１０－０１４９－０２　收稿日期：２０２０－０３－３０，修订日期：２０２０－０７－１０　基金项目：浙江省自然科学基金青年基金项目（ＬＱ１９Ｂ０３０００６）；浙江省教育厅一般科研项目（Ｙ２０１８３９００９）；浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划（２０１９Ｒ４２９０１２）；温州大学大学生创新训练计划项目（ＪＷＳＣ２０１９１０５）　作者简介：黄炜哲，１９９９年生，温州大学电气与电子工程学院本科生＊通讯联系人 ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｓｈｕｏ＠ｗｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ ＤＮＡ作为重要的遗传物质，对其组分的每一个修饰，几乎都会导致细胞新陈代谢和基因品质的改变。

研究ＤＮＡ分子的特殊结构和性质，对于揭示生命和生理现象等领域有重要的理论意义和应用价值。

金纳米的合成及应用金纳米是指尺寸在纳米尺度范围内的金微粒，一般指直径小于100纳米的金颗粒。

金纳米具有较大的比表面积和独特的物理、化学性质，使其在许多领域具有重要的应用价值。

金纳米的合成方法分为化学还原法、生物还原法、物理方法等多种方式。

下面将分别介绍金纳米的合成方法和应用。

一、金纳米的合成方法：1. 化学还原法：化学还原法是制备金纳米最常用的方法之一。

通过还原金盐溶液中金离子，可得到金纳米颗粒。

常见的还原剂有氢气、还原糖、硼氢化钠等。

该方法操作简单、成本低廉，可以控制金纳米颗粒的尺寸和形貌。

然而，化学还原法合成的金纳米往往需要使用有毒的还原剂，且合成过程中产生的废液处理不易。

2. 生物还原法：生物还原法利用微生物、植物或其代谢物来还原金离子，制备金纳米。

这种方法具有环境友好、生物可降解等优点。

目前，微生物合成金纳米的方法较为成熟，可以利用细菌菌株、酵母菌等微生物来合成金纳米。

植物合成金纳米的方法则包括提取植物组织中的金还原酶或利用植物提取物还原金离子。

3. 物理方法：物理方法包括热蒸发法、溅射法、溶液凝结法等。

例如，热蒸发法通过将金属蒸发到惰性气体或真空中，形成金膜，再利用物理方法将金膜剥离成纳米粒子。

这种方法合成的金纳米具有较高的结晶度和尺寸均一性。

二、金纳米的应用领域：1. 生物医学应用：金纳米在生物医学领域具有广泛的应用前景。

金纳米可以用作生物传感器，通过与生物分子的相互作用来检测疾病标志物。

此外，金纳米还可以用于癌症治疗方面，利用其在近红外光区域的表面等离子体共振效应，实现光热疗法，对肿瘤进行精确治疗。

2. 光学应用：金纳米具有表面等离子体共振效应，可以吸收和散射光线。

因此，在光学领域有着广泛的应用。

例如，金纳米可以用于增强拉曼散射光谱的灵敏度，用于检测微量物质。

此外，金纳米还可以用于光学透射电子显微镜（OTEM）等像超分辨显微技术，实现纳米尺度的成像。

3. 催化应用：金纳米具有优异的催化性能，可以用于催化反应。