[发明专利]一种多锥形金纳米结构及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种多锥形金纳米结构及其制备方法和应用，该多锥形金纳米结构通过将聚乙烯吡咯烷酮溶于N,N‑二甲基甲酰胺中搅拌，加入氯金酸溶液和金种子，继续搅拌，待反应完全后，将产物离心洗涤，分散到乙醇溶液中得到。本发明制备的金纳米结构具有独特的多锥形结构，其独特的多锥形结构使其具有可调的LSPR吸收峰，在近红外光区具有很大的吸收，特别是808nm具有强的吸收峰，且光热转换效率高。本发明的多锥形金纳米结构制备方法简单，条件温和，环境友好，易于推广并大规模生产，具有良好的稳定性和生物相容性，为肿瘤细胞的光热治疗提供了条件，可以应用在制备治疗癌症的光热治疗试剂中。

技术领域

本发明属于纳米无机材料技术和生命科学领域，具体涉及一种多锥形金纳米结构及其制备方法和应用。

背景技术

光热治疗是一种几乎无创的肿瘤治疗方式，其采用光热吸收剂在相应波长的激光照射下，通过光热效应在肿瘤细胞内产生热量，进而杀死肿瘤细胞。理想的光热纳米材料应该是在近红外区域具有强的，可调的吸收，在光学辐射的各波长范围内，各种生物组织对于近红外光区(700-1100nm)的吸收最少，因而近红外辐射可有效穿透生物样品，抵达深层部位，发生较少的吸收和散射，所以在绝大多数光热治疗中都应用808nm激光器作为辐射光源。随着纳米科学的发展，具有独特光学特性的各种纳米材料开始用于癌症的光热治疗，包括金纳米结构、磁性纳米颗粒、碳纳米管、半导体纳米粒子、高分子复合材料等

金纳米结构具有高的光吸收能力，高的光热转换效率，表面易修饰，好的生物相容性等优点，这些优异的性能为金纳米结构在生物传感和检测，癌症的早期诊断和治疗提供了更多的可能性和广阔的应用空间。同时，金纳米结构具有独特的局域表面等离子共振(LSPR)现象，LSPR与其形貌，尺寸，组成等有关，通过调节粒子的尺寸形貌等，可以将粒子的LSPR峰从可见区域调节到近红外区域，

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于多锥形金纳米结构及其制备方法，该多锥形金纳米结构具有优异光热转换性能，并且制备工艺简单有效，易于推广并大规模生产。

本发明还提供金纳米结构在制备光热治疗试剂中的应用。

技术方案：为了实现是上述目的，如本发明所述一种多锥形金纳米结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：称取一定量聚乙烯吡咯烷酮溶于N,N-二甲基甲酰胺中搅拌，迅速加入氯金酸溶液和金种子，继续搅拌，待反应完全后，将产物离心取下层沉淀洗涤，分散到乙醇溶液中，即得多锥形金纳米结构溶胶。

其中，所述称取的聚乙烯吡咯烷酮的质量为2.5～5g，分子量为10000或者24000。

其中，所述称取的氯金酸溶液的浓度为40～50mmol/L。

作为优选，所述称取的金种子的粒径为15-20nm，浓度为4～5mmol/L。

其中，所述搅拌为磁力搅拌，第一次搅拌时间5-10min，第二次搅拌时间为0.5～2h。

本发明所述的制备方法所制备的多锥形金纳米结构。

作为优选，所述多锥形金纳米结构的粒径为70-80nm。

作为优选，所述多锥形金纳米结构的紫外光谱在808nm处存在特征吸收峰。

本发明所述的制备方法所制备的多锥形金纳米结构在制备肿瘤细胞的光热治疗试剂中的应用。

机理：本发明所述的多锥形金纳米结构具有较高的光热转换能力，光热转换效率可达56％，所述的多锥形金纳米结构在近红外光区具有强的吸收，能将光能转化成热能，且细胞毒性低，是一种高效的肿瘤细胞光热治疗试剂。因此，本发明所述的多锥形金纳米结构由于其内在的各向异性结构，因此具有可调控的光学性质。可以应用在制备治疗癌症的光热治疗试剂中。