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    • 納米金:從航天到人體細胞,創造著巨大價值
    • 發布時間:[2016-03-20]    閱讀次數:[269]
    • 隨著我國社會經濟的快速發展,科技技術更新速度日益加快。納米材料早已滲透到我們人類生活的方方面面,在我們的日常生活中發揮著不可替代的作用。目前,納米材料材料研究領域,已經由原來如何方便人類生活、如何開發新型材料,逐步向減少環境負擔、材料可循環利用、低能高效的方向發展。同時,隨著航天事業的發展,納米材料同樣發揮著不可替代的作用。



      在航天領域,熱輻射和宇宙射線輻射防護是一大技術難題。在過去幾十年,黃金在全球無數次太空發射中扮演著近乎無法取代的重要角色。在太空中沒有空氣、沒有傳熱介質的情況下,航天器的散熱只能通過直接傳導和輻射。如果借助流體傳輸熱量,則要涉及復雜的管路循環系統和散熱器等。而在航天技術領域,必須盡量避免這些設施的使用,以減輕重量;同時盡量減少移動部件數量,以降低系統的復雜性,降低故障風險。黃金涂層的厚度以能夠實現反射功能為原則。在玻璃上的涂層厚度為1000埃(約100納米),1平方米的面積只需要大約兩克黃金,這樣既可以反輻射,也可以減輕重量。



      除了航天科技領域的應用,納米金在人體細胞方面也有很多有價值的應用。例如棒狀納米金——金納米棒應用于腫瘤治療、靶向藥物、X光圖像增強和細胞成像等方面。


      研究表明,生物樣品(如蛋白、細胞以及DNA分子等)對金納米棒顆粒在近紅外區附近的縱向SPR峰的影響很小,不會干擾發光標記。金納米棒顆粒性質穩定,且其LSPR穩定,可替代化學性質不穩定易于光漂白的有機燃料,加之可見光不易穿透組織,利用近紅外激光可實現深層組織的生物成像。此外,金納米棒顆粒易受近紅外光的誘導,利用產生的熱量可對腫瘤進行光熱治療。



      由于可見光不容易穿透生物組織,球形金納米顆粒并不適合用于深層組織的癌癥治療或診斷。而具有合適比率的金納米棒顆粒在近紅外區(800~1 200nm) 對光的吸收和散射能力強。通過選擇性控制光源,能夠誘導深層組織的金納米棒顆粒發熱,對癌細胞進行發揮診斷(成像)和光熱治療。國外科學家們利用寡肽標記的金納米棒進行細胞核標記,實現了對癌細胞與正常細胞的區分,更為可喜的是使用800nm 的激光照射可選擇性地殺死癌細胞。


      作為21世紀的新材料,納米金還有很多未知的應用等待著科學家們去發掘,潛藏著巨大的價值等待著我們去開發和利用。



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