科学家生长“黄金量子针”,以提高生物医学成像

潜在应用从生物医学成像到光能的转化。东京大学的研究人员Shinjiro Takano,Yuya Hamasaki和Tatsuya Tsukuda直接成像了金纳米簇中原子的几何布置如何在最早的增长阶段发展。在相同的条件下,团队还“增长”了意外的细长纳米群[...]

来源:SciTech日报
金纳米团簇的结构演化:从各向异性成核到生长成金量子针。通过X射线晶体学测定结构。为了清楚起见,省略了表面配体的有机残基。颜色代码:Au(金):黄色;生:红色。图片来源:Takano 等人 2025

潜在的应用范围从生物医学成像到光能转换。

东京大学研究人员 Shinjiro Takano、Yuya Hamasaki 和 Tatsuya Tsukuda 直接成像了金纳米团簇中原子的几何排列在生长的最早阶段是如何发展的。

东京大学

在相同的条件下,该团队还“生长”出了一种意想不到的细长纳米团簇结构,他们将其命名为“金量子针”。由于这些“针”对近红外光反应强烈,因此可以实现更清晰的生物医学成像和更有效的光能转换。研究结果发表在《美国化学会杂志》上。

美国化学会杂志

黄金可能会让人联想到奢华,但在纳米尺度上,它是现代技术中的重要材料,因为它形成具有独特特性的不寻常结构。原子数少于 100 个的金纳米簇通常是通过在保护性配体存在下还原(即添加电子)金前体离子来生产的。尽管如此,实现对尺寸、形状和成分的精确控制仍然很困难。

纳米级

打开集群形成的“黑匣子”

“在过去的几年里,”首席研究员 Tsukuda 说,“人们付出了很多努力来理解纳米团簇的结构和物理化学性质之间的相关性。然而,形成过程被认为是一个黑匣子。我们启动这个项目的信念是,了解团簇形成的初始阶段将有助于开发出所需结构的新的、有针对性的合成方法。”

金量子针的发现

DOI:10.1021/jacs.5c11089 新闻