近日，杭州师范大学黄又举传授团队 通过三元外表活性剂调控纳米晶核的生长，精准合成了超小纳米金棒，其可定造等离子体波长在近红外区 。相关研究成果以“Engineering miniature gold nanorods with tailorable plasmonic wavelength in NIR region via ternary surfactants mediated growth”为题颁发在Nanoresearch (Q1, IF=10.269)。DOI: org/10.1007/s12274-022-5214-5。
等离子激元纳米粒子在传感、生物医学和光学展现等方面具有普遍的利用。一般来说，在近红外窗口具有高吸收才能的纳米金颗粒(Au NPs)在治疗和诊断方面表示出了核心优势，被称为“纳米耐药学”。特殊是在近红外窗口具有可定造的纵向局域等离子共振吸收的纳米金棒(Au NRs)，其可将近红外光转移到其他能量形式，在癌症治疗中表示出诱人的性能。Au NRs的大小往往与吸收散射比呈负相关。然而，大尺寸的Au NRs很难获得高的吸收散射比。
近年来，越来越多的研究表白，曲径小于12纳米的超小纳米金棒具有的高吸收截面，使其在生物成像和癌症诊断方面具有优良的利用价值。与大纳米金棒，超小纳米金棒表示出许多优势，如：更好的光热治疗效率、更大的肿瘤积存、更快的器官肃清和更高的细胞吸收。更重要的是，超小纳米金棒在NIR-Ⅱ窗口的高吸附使其在光声成像过程中连结高的热不变性。同时，超小纳米金棒体积小(比传统办法造备的Au NRs小5-11倍)，外表积大，能够有效征服药代动力学阻滞。虽然种子介导生长法的产量相对较高，但其尺寸大小可调性和局域等离子共振吸收吸收较差，极大地障碍了其利用。因而，开发一种高产率、高纯度、可定造局域等离子共振吸收的超小纳米金棒精准合成办法，具有重要的根底研究价值和现实利用潜力。
图1传统(a)和我们的(b)办法造备超小纳米金棒的示企图。超小纳米金棒的TEM图(c)和溶液照片(d)，长径比为2.70 ~ 7.32，波长可调范畴为700 ~ 1147 nm (e)的Au NRs的UV-vis近红外光谱。(c)中的比例尺为500 nm。
鉴于此，黄又举传授团队提出了三元外表活性剂(十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、油酸钠(NaOL)和水杨酸钠(NaSal)介导的纳米晶核生长新战略，在胶束空间限造下切确合成了超小纳米金棒。如图1所示，三元外表活性剂的抉择性致密堆积能够有效地进步胶束堆积参数(p)，降低胶束自在能(F)，进而有利于小尺寸曲径纳米金棒的生成。与传统办法比拟，通过改动三元外表活性剂的调控，可显著进步纳米金棒的纯度，可接近100%。而且曲径可动态掌握在6、8和11纳米，进而实现纳米金棒长径比的调剂，到达局域等离子共振吸收在700 ~ 1147 纳米的宽近红外窗口，其在生物诊断和检测领具有优良的利用前景。
杭州师范大学硕士研究生雒小宁同窗为论文的第一做者，杭州师范大学素材与化学化工学院博士后宋丽平博士、黄又举传授为该论文的配合通信做者，杭州师范大学为第一完成单元。 该研究工做得到了国度天然科学基金、浙江省天然科学基金和安徽省重点研发方案等项目标帮助。
来源：杭州师范大学