• 金納米星（Gold Nanostars, AuNS）技術詳解

• 金納米星是一種具有多分支星形結構的金納米材料，因其特殊的光學特性和表面增強效應，在生物傳感、光熱治療和催化等領域表現突出。以下是系統(tǒng)解析：

• 1. 結構與特性

• （1）形貌特征

• 核心-分支結構：由球形金核（10–30 nm）和尖銳分支（5–50 nm長度）組成，分支數通常3–8個。

• 高曲率jia端：jia端曲率半徑＜5 nm，產生局域表面等離子體共振（LSPR）熱點。

• （2）光學性能

• 參數	特性
  LSPR波長	600–1200 nm（可通過分支長度/數量調節(jié)，近紅外區(qū)適合生物應用）
  消光系數	高達10?–101? M?1cm?1（遠超金納米球）
  SERS增強因子	10?–101?

• 2. 合成方法

• （1）種子生長法（主流工藝）

• 種子制備：檸檬酸鈉還原HAuCl?生成~15 nm金納米球（Frens法）。

• 分支生長：

• 將種子加入含CTAB（表面活性劑）、HAuCl?和AgNO?的生長液（Ag?抑制晶面生長形成分支）。

• 抗壞血酸（還原劑）觸發(fā)金在特定晶面沉積，形成星狀結構。

• （2）調控關鍵參數

• 變量	影響	優(yōu)化目標
  AgNO?濃度	分支數量/長度	0.1–1 mM（高濃度→長分支）
  CTAB用量	形貌穩(wěn)定性	0.05–0.1 M（防止團聚）
  pH值	還原速率	3.0–4.0（慢速生長得均一形貌）

• 3. 表面功能化

• （1）配體修飾

• 硫醇化分子：如HS-PEG（提高生物相容性）、HS-DNA（用于雜交檢測）。

• 靶向分子：偶聯葉酸、抗體。

• （2）硅殼包覆

• TEOS水解生成SiO?殼（10–30 nm厚），保護分支結構并提供羥基修飾位點。

• 4. 核心應用

• （1）生物醫(yī)學

• SERS檢測：

• 吸附拉曼報告分子（如4-MBA）后，檢測腫瘤標志物（如PSA靈敏度達0.1 pg/mL）。

• 光熱治療：

• 808 nm激光照射下，光熱轉換效率＞90%。

• 多模態(tài)成像：

• 結合CT（金的高電子密度）和光聲成像（近紅外吸收）。

• （2）催化

• 等離子體催化：

• 可見光驅動CO?還原。

• （3）傳感器

• LSPR傳感：

• 表面吸附分子引起折射率變化，實時監(jiān)測抗原-抗體結合（如SARS-CoV-2 Spike蛋白）。

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