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金纳米粒子的尺寸依赖性催化行为
在过去的二十年里，AuNP 在生物医学应用、[1] 传感器[2] 和光子学等许多应用领域引起了极大的关注。[3] AuNP 在催化方面也被证明具有巨大的潜力。[4] AuNP 已被广泛合成并作为各种反应的催化剂进行研究，例如 CO 氧化、[5] 醇的需氧氧化、[6] 氢化、[7] 偶联反应[8] 和还原反应。[9] AuNP 在高催化活性、简单纯化、易于回收和可再利用方面表现出优异的性能，在工业应用中得到了广泛的应用。作为一个经典的模型反应，在硼氢化钠 (NaBH 4 ) 的帮助下，硝基苯酚还原为氨基苯酚的反应经常被用来评估 AuNP 的催化活性。 [10] 先前的研究报告称，AuNP 的尺寸、[11] 形状[12] 和封端配体 [13] 在催化活性中起着至关重要的作用，是决定反应速率的关键因素。例如，Fenger 的研究表明，如果 AuNP 的尺寸在 3.5 至 56 纳米之间，则 13 纳米 CTAB 封端的 AuNP 对硝基苯酚还原表现出最高的催化活性。[11b] Zboril 及其同事证明，尺寸减小的金纳米粒子对相同反应的催化活性会增加。[14] 已经证明，较小的粒子比较大的粒子活性高得多，因为它们的表面积更大。据我们所知，目前只有极少数文献发表了关于具有相同总表面积（即ΣNiAi=ΣNjAj，Ni、Nj分别为粒子i和j的数量，Ai、Aj代表单个纳米粒子i和j的表面积）但不同粒径的AuNP尺寸对硝基苯酚还原反应的影响。例如，Puntes等人描述，如果AuNP具有良好控制的十面体形貌，[11e]则AuNP的活性会随着尺寸的增加而降低。有研究表明，金原子在较小纳米粒子上的配位性比在较大纳米粒子上的低。本研究旨在从不同角度进行详细研究，以了解AuNP的表面积和结构对其催化行为的影响。为此，用不同尺寸的AuNP进行催化硝基苯酚还原。条件是不同尺寸的AuNP的总表面积保持不变。为了将这一发现放在更广泛的数据基础上，我们用两种不同的封端配体，柠檬酸盐 (Ct) 和聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 进行了实验。
癌症治疗，药物输送，诊断的进步...
摘要本评论文章概述了金纳米颗粒（AUNPS）在生物医学中的应用，重点是它们在癌症治疗，药物递送，诊断和组织再生中的使用。AuNP的独特光学特性允许光热治疗（PTT），而其柔性表面化学能够通过靶向配体和治疗剂进行功能化。广泛的研究证明了使用近红外（NIR）激光照射在各种肿瘤模型中AuNP介导的光热消融的有效性。通过具有转铁蛋白，叶酸和透明质酸等配体的AUNP平台的工程来实现主动肿瘤靶向。将AUNP与化学疗法和免疫疗法结合在一起已显示出协同的治疗益处。此外，AuNP已被广泛探索为药物和基因的携带者。通过采用刺激反应性聚合物，脂质和介孔二氧化硅，研究人员可以精确控制货物在细胞内的释放。在诊断领域，AUNP的等离子特性已被利用用于光声成像，并且在哨兵淋巴结的映射中已证明了成功的临床翻译。此外，AUNP构建体克服了与血脑屏障（BBB）相关的挑战，从而有效地向中枢神经系统（CNS）递送了挑战。在再生医学中，功能化的AUNP与生长因子结合使用时，在刺激造成骨，肌发生，血管生成和组织再生等过程中表现出显着的潜力。此外，发现它们通过免疫调节和促进血运重建来加速伤口愈合。此外，使用基于AUNP的水凝胶和支架为组织工程应用提供了至关重要的结构支持。AUNP平台的多功能性为肿瘤学，药物输送，诊断和再生疗法领域的挑战提供了有希望的解决方案。正在进行的优化工作具有将这些策略从实验室转化为临床应用的巨大希望。
化学传感的光纤表面上的局部表面等离子体共振
摘要：本研究描述了通过将金纳米颗粒（AUNP）沉积到光纤传感器上实现的局部表面等离子体共振（LSPR）效应的光纤探针的基本原理。这个想法是读取AUNP的吸光度谱及其对环境参数的依赖性，即使用光纤周围的折射率。基本上，我们选择了一种薄的光纤来鼓励周围介质中存在evanscent波。此外，纤维表面已被功能化，允许AUNP嫁接，而光纤尖端上的银镜则允许读取以进行反射配置。反射光谱显示出与单个和汇总AUNP相关的吸光度特征。在本文中，峰吸收性，即对反射信号的深度进行了研究，作为周围折射率的函数，以用于化学传感。
动态大视场光子谐振吸收显微镜，用于核酸和蛋白质生物标志物的超灵敏数字分辨率检测
在本文中，我们描述了一种基于我们之前开发的光子谐振吸收显微镜 (PRAM) 的生物传感仪器，该仪器结合了自动对焦、金纳米粒子 (AuNP) 积累的数字表示以及收集 AuNP 附着和脱离光子晶体 (PC) 表面的时间序列图像序列的能力。这些组合功能用于在生物分子分析过程中完全自动化 PRAM 图像收集，从而能够平铺 PRAM 图像以提供毫米级视野。该仪器还可以收集 PRAM“电影”，从而实现数字展示和动态计数 AuNP 到达和离开 PC 表面时的情况。我们在两种生物分子分析中利用这些功能来检测传统 AuNP 标记夹层格式的蛋白质生物标志物。利用测定过程中 AuNP 附着和分离事件的动态计数，我们提出了一种 10 分钟、室温、无酶方法检测低至 1 aM 的 microRNA-375 (miRNA- 375) 的方法，同时揭示了生物分子相互作用的结合率和解离率的特征。我们的仪器可能在多路复用即时诊断测试中得到广泛应用，并可作为以单分子分辨率定量表征生物分子结合动力学的通用工具。
食品与功能-RSC出版
集群级别。13,14此外，还报道了对影响ssDNA-AUNP聚集的重要因素（例如温度，探针长度和粒径）的研究。15 - 17然而，尚不清楚目标ssDNA的检测灵敏度上，固定化ssDNA的密度的影响仍不清楚。在这项研究中，我们开发了一种轻松的方法来控制固定在AUNP表面上的ssDNA量，并研究了固定化ssDNA的表面密度对目标ssDNA检测敏感性的影响。在这项研究中，我们采用了一种冻结方法，通过硫醇-AU键将硫醇化的ssDNA固定在AuNP表面上。在冷冻后，主要由纯净水组成的小冰晶体，非水物种（例如Aunps，DNA和盐）集中在冰晶之间的间隙中，从而使AuNP表面上的硫醇化ssDNA快速固定。18,19注意到，由于冻结过程没有冻结过程对AUNP的大小观察到效果，因为冻结方法制造的ssDNA-unps的大小，而通过盐衰老方法是相同的。18先前已经证明，乙二醇（例如）可以通过冻结来防止银纳米颗粒聚集。20,21，例如，降低了水的蒸气和溶液的冰点，从而抑制了冰晶的形成。因此，我们假设可以使用EG来控制固定在Aunps上的ssDNA量。在这项研究中，我们第一次证明了固定在AuNP上的ssDNA量可以通过冻结方法轻松地使用EG来控制，例如，通过冻结方法来控制DNA密度在靶标SSDNA检测中的效果。
主动靶向金纳米粒子用于化疗药物输送：综述
摘要 化疗药物输送中的主动靶向策略旨在改善治疗效果并最大限度地减少化疗药物的副作用。本综述讨论了利用附着在金纳米粒子 (AuNPs) 上的配体以及附着在 AuNPs 上的几种特定配体在化疗药物输送中进行主动靶向。抗体、肽、维生素、DNA、多糖、适体和激素作为附着在 AuNPs 上的配体表现出主动靶向能力。主动靶向 AuNPs 通过改善光热、光动力和化疗效应，增强了体外特定癌细胞的细胞摄取和细胞毒性，同时减少了体内肿瘤的生长。主动靶向配体增加了装载到特定肿瘤部位的 AuNPs 的内化，并最大限度地减少了正常部位的积累。具有主动靶向配体（如抗体、肽、维生素、DNA 多糖、适体和激素）的 AuNP 可以改善化疗的治疗效果，并可以减轻对正常细胞的毒性作用。为了进一步研究和开发，研究人员应该解决 AuNP 表征、药物-配体配置、主动靶向 AuNP 量化以及靶向 AuNP 与预期治疗效果的相关性。
MoS2 纳米器件中环境条件电开关的全光学原位研究
我们最近开发出了第一种非侵入性技术，它可以通过等离子体增强暗场 (DF) 纳米光谱在纳米尺度和环境条件下原位追踪材料形貌。[28–30] 在这里，我们利用纳米拉曼和纳米光致发光提供的附加功能对其进行扩展，以研究 MoS 2 中的切换机制。该方法的原理如图 1a 所示。将一个 80 nm 的金纳米粒子 (AuNP) 放置在金基底附近，用白光 (λ ≈ 400–900 nm) 照射，以在 AuNP 内产生等离子体共振 (单模)，并在 AuNP 和基底之间的间隔物中产生等离子体共振 (间隙模式)。[31,32] 使用 DF 散射显微镜配置检测共振，间隙模式的波长和强度取决于间隔物的折射率、厚度和几何形状。 [31,32] 使用 AuNP 作为电开关的纳米尺寸（≈ 700 nm 2 ）顶部触点 [29,33] 会导致纳米级开关通道内局部出现强场增强。这大大增强了拉曼和光致发光 (PL) 信号，[34] 方便地突出了原本无法检测到的纳米级开关动力学。文献中提出了许多针对 MoS 2 的开关机制，如表 1 所示。这些机制包括硫空位（VS）的迁移[3,9,10]、氧化 MoS 2 中氧的运动[6,12]、电荷捕获和脱捕获[2]、从半导体（2H）到金属（1T'）的相变[4,7]、以及金属离子从电极中嵌入[5,13,17,18,20]。我们注意到，所有上述机制都会引起光信号（拉曼，PL）的变化，这些变化可以通过我们的实验能力检测到。特别是，通过透射电子显微镜（TEM）研究的所有 MoS 2 纳米片中都观察到的 VS 密度[36–38]与 ≈ 750 nm 处的 PL 峰[39,40]、MoS 2 的 A/B 激子的强度比[39,41]相关
在选定的环境气体下，金修饰石墨烯-Si 肖特基势垒二极管中的低频噪声
我们报告了金纳米粒子 (AuNP) 修饰的石墨烯-硅肖特基势垒二极管的电流-电压特性和低频噪声的结果。测量在环境空气中添加两种有机蒸气四氢呋喃 [(CH 2 ) 4 O; THF] 和氯仿 (CHCl 3 ) 中的任一种进行，以及在黄光照射 (592 nm) 期间进行，接近测量的金纳米粒子层的粒子等离子体极化频率。当加入四氢呋喃蒸气时（在金修饰的石墨烯-硅肖特基二极管中），我们观察到正向电压 (正向电阻区域) 的直流特性发生变化，而当添加氯仿时（在未修饰的石墨烯-硅肖特基二极管中），在黄光照射下会发生微小的变化。与无照射相比，在黄光照射期间观察到两种气体的低频噪声差异明显较大。与没有 AuNP 层的石墨烯-Si 肖特基二极管相比，AuNP 抑制了噪声强度。我们得出结论，所研究的金装饰肖特基二极管产生的闪烁噪声可用于气体检测。
金修饰石墨烯硅肖特基中的低频噪声...
我们报告了金纳米粒子 (AuNP) 修饰的石墨烯-硅肖特基势垒二极管的电流-电压特性和低频噪声的结果。测量在环境空气中添加两种有机蒸气四氢呋喃 [(CH 2 ) 4 O; THF] 和氯仿 (CHCl 3 ) 中的任一种进行，在黄光照射 (592 nm) 期间也是如此，接近于测量的金纳米粒子层的粒子等离子体极化频率。当加入四氢呋喃蒸气时（在金修饰的石墨烯-硅肖特基二极管中），我们观察到正向电压 (正向电阻区域) 的直流特性发生变化，而当添加氯仿时（在未修饰的石墨烯-硅肖特基二极管中），在黄光照射下会发生微小的变化。与无照射相比，在黄光照射期间观察到两种气体的低频噪声差异明显较大。与没有 AuNP 层的石墨烯-Si 肖特基二极管相比，AuNP 抑制了噪声强度。我们得出结论，所研究的金装饰肖特基二极管产生的闪烁噪声可用于气体检测。
在纳米结构均匀性限制之外的模态超强耦合下，在空间均匀和定量表面增强的拉曼散射
摘要：我们开发了一种底物，该基材可以实现高度敏感和空间均匀的表面增强拉曼散射（SERS）。该基材包括密集的金纳米颗粒（D-Aunps）/二氧化钛/AU膜（D-ATA）。D-ATA底物显示了AUNP和Fabry-pé腐烂纳米腔的局部表面等离子体共振（LSPR）之间的模态超肌耦合。d-ATA表现出近场强度的显着增强，与D-Aunp/ Tio 2底物相比，晶体紫（CV）的SERS信号增加了78倍。重要的是，可以获得高灵敏度和空间均匀的信号强度，而无需精确控制纳米级AUNP的形状和排列，从而实现了定量的SERS测量。此外，在超低吸附条件下（0.6 r6g分子/AUNP）在该基材上对若丹明6G（R6G）的SER测量显示出3％以内信号强度的空间变化。这些发现表明，在模态超肌耦合下的SERS信号源自具有量子相干性的多个等离激元颗粒。关键字：局部表面等离子体共振，模态超技术耦合，表面增强的拉曼散射，量子相干性，自组装