金纳米颗粒通过在其上戴环而更稳定

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金纳米颗粒通过在其上戴环而更稳定

北海道大学的科学家找到了一种防止金纳米颗粒结块的方法,这可能有助于将其用作抗癌疗法。

北海道大学的研究人员在《自然通讯》杂志上报告说,将环状合成化合物附着在金纳米颗粒上有助于它们保留其基本的吸光性能。

金属纳米粒子具有独特的吸光特性,使其在广泛的光学,电子和生物医学应用中受到关注。例如,如果被递送至肿瘤,则它们可以与施加的光反应以杀死癌性组织。但是,这种方法的问题在于它们很容易在溶液中结块,从而失去了吸收光的能力。这种结块是根据多种因素而发生的,包括温度,盐浓度和酸度。

科学家一直在尝试寻找确保纳米颗粒在目标环境中保持分散状态的方法。在金纳米颗粒的情况下,用聚乙二醇(也称为PEG)覆盖它们是比较成功的。PEG具有生物相容性,可以防止金表面在实验室和活生物体中结块,但仍需要改进。

金纳米颗粒悬浮在不同的PEG溶液中。加热后,c-PEG中的金纳米颗粒具有最高的分散稳定性,这与颜色强度相关。图片来源:Yubo Wang等人,Nature Communications,2020年11月30日

北海道大学,东京大学和东京工业大学的应用化学家山本拓也及其同事发现,将金纳米颗粒与环状PEG而非通常的线性PEG混合可以显着改善分散性。“环状PEG”(c-PEG)附着在纳米粒子的表面上,而不会与其形成化学键,这一过程称为“物理吸附”。冷冻,冷冻干燥和加热时,涂覆的纳米颗粒保持分散。

该团队在小鼠中测试了被c-PEG覆盖的金纳米颗粒,发现与包覆线性PEG的金纳米颗粒相比,它们从血液中清除缓慢并且在肿瘤中的聚集更好。然而,积累低于所需水平,因此研究人员建议进一步研究以为此目的微调纳米颗粒。

山本拓ya副教授是北海道大学分子组装化学实验室的成员,他在那里研究各种环状化合物的性质和应用。



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