背景?

金納米粒子(colloidial黃金) 被廣泛用于應用在生物(如能)和技術(shù)(如光子)由于其獨特的光學(xué)特性。 這些屬性賦予光與電子的相互作用在金納米粒子表面。 在特定波長(cháng)(頻率)的光,在金納米顆粒表面電子的集體振蕩引起的現象稱(chēng)為表面等離子體共振(圖1)導致強烈的光(吸收和散射)滅絕。 特定波長(cháng)或頻率的光,這發(fā)生強烈依賴(lài)于金納米顆粒大小、形狀、表面和聚集狀態(tài)如下詳細描述。?





圖1所示。?局部表面等離子體共振的基本知識(LSPR)的金納米顆粒由于表面電子的集體振蕩與入射光在一個(gè)特定的波長(cháng)。?

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金納米顆粒的大小?

黃金納米粒子大小的影響表面等離子體共振如下圖2所示的最大吸收(λmax)增加從520納米到570納米Cytodiagnostics 20 nm和100海里?球形金納米粒子?,分別。 粒子大小超過(guò)100海里有更廣泛的山峰跨越到600納米范圍內由于存在橫向和縱向表面等離子體共振。 相比之下,金納米粒子直徑低于2 nm并不會(huì )出現表面等離子體共振。?

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滅絕不同尺寸的金納米粒子之間的差異可以方便地用于多路復用。

圖2。?金納米顆粒的大小依賴(lài)于表面等離子體共振。 注意吸收紅移的最大的金納米顆粒大小增加。?

金納米顆粒的形狀?

金納米粒子的光學(xué)性質(zhì)的主要決定因素是他們的形狀。 合成不同形狀的金納米粒子的表面等離子體共振可以很容易地調整給吸收最大值從500納米到近紅外光譜的一部分。 作為一個(gè)例子,Cytodiagnostics?球形collodial黃金?515 - 570 nm之間有吸光度maxima如上所述,而不規則形狀的顆粒,如?金納米棒?,?海膽狀金納米粒子?(也稱(chēng)為黃金nanostars)在近紅外區域的最大吸收光譜,如圖3所示。 定制合成的金納米粒子與不規則形狀?聯(lián)系我們?。?

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吸收的差異屬性相同的球形和形狀不規則的金納米粒子之間的平均大小是由一個(gè)各向異性(不均勻)分布的表面電子層。?





圖3。?(上)黃金納米顆粒形狀依賴(lài)于局部表面等離子體共振的視覺(jué)外觀(guān)和紫外吸收光譜等手段進(jìn)行了表示球面(A),和urchin-shaped(B)金納米粒子(黃金nanostars)。 (底部)吸光度光譜為金納米棒比率三個(gè)不同的方面。 注意兩個(gè)吸收峰的存在,它是由橫向和縱向表面等離子體共振。?



海膽形(的)金納米粒子(黃金nanostars)是更可取的球形顆粒在體內建立應用程序由于減少了背景,和更高的近紅外光穿透生物組織。 另外,形狀不規則的金納米粒子在表面增強拉曼光譜(ser)給更高的信號由于表面的電磁場(chǎng)增強引起的不規則形狀的顆粒。 相比之下,球形顆粒非常適合使用在應用程序等immunogold點(diǎn)狀協(xié)議?(參見(jiàn)下面的圖4)?橫向流快速測試?。?

圖4。?Immuno-dot污點(diǎn)分析說(shuō)明不同的外觀(guān)(顏色)三種不同類(lèi)型的貴金屬蛋白配合不同形狀和成分。?

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黃金納米粒子聚合

正如上面提到的,金納米粒子的聚集狀態(tài)對其光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響。 這一事實(shí)可以用來(lái)監控黃金納米粒子穩定,隨著(zhù)時(shí)間的推移,和含鹽的緩沖區,在足夠高的濃度導致粒子聚合,圖5。 在吸收紅移造成的最大聚合或粒子在靠近,已經(jīng)成功地應用在許多化驗檢測機制。

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圖5。?單分散的視覺(jué)外觀(guān)和紫外可見(jiàn)光譜(A)和食鹽(氯化鈉)誘導聚集(B)15納米金納米粒子。?

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