Adv. Funct. Mater.：具有光熱效應的中空金納米星及其可控的表面修飾用于補充療法

【背景介紹】

金納米顆粒由于其固有的特性，例如生物相容性、穩定性和可調的光學性能受到了廣泛的關注。尤其是由表面等離子體共振（SPR）引起的強烈的光吸收是很有研究價值的，而吸收的能量可以通過Landau阻尼效應轉化為熱量。在期望的近紅外區域金納米顆粒的吸收能力使其成為光熱治療（PTT）最有力的的候選者。但是，使用金納米顆粒在補充治療中構建一個納米平臺仍然是一個巨大的挑戰。

【成果簡介】

近日，來自北京化工大學的徐福建教授和趙娜娜副教授（共同通訊）團隊使用犧牲模板法合成了具有封裝金帽（星形Au @ SiO 2）的獨特的中空二氧化硅納米結構，乙醇胺官能化的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯（BUCT-PGEA）刷通過表面誘發的原子轉移自由基聚合被可控的由星形的Au@SiO₂?納米顆粒表面轉移到到星形的 Au@SiO₂-PGEA。金帽與交叉腔的光熱效應可用于PTT中。

【圖文導讀】

圖1?Au @ SiO2-PGEA納米復合材料制備及其補充療法相關過程示意圖

將相同的星形PbS納米顆粒作為犧牲模板共享，將固定的金納米孔和中空二氧化硅納米結構納入一個納米結構，同時，二氧化硅涂層保證金納米帽在水溶液中的高分散性，達到光熱效果

圖2 光熱治療中的TEM圖像、光熱圖像及溫度圖

a）PbS??b) PbS-Au ?b′) 帽狀Au ? c) 星形PbS-Au@SiO₂ ? d) 星形 Au@SiO₂ ? e) 球形PbS-Au@SiO₂ ? f) 球形Au@SiO₂ 的TEM圖像

g）在808 nm（2W cm^-2）的NIR照射下，水和星形Au@SiO₂-PGEA2的水溶液的溫度變化曲線

用808nm激光（2W cm^-2）照射600s的具有星形Au@SiO₂ -GGEA2（2.38mg mL^-1,120μL）的C6荷瘤小鼠的 h）光熱圖像 i）溫度圖

圖3?電泳遷移率延遲測定和AFM圖像

a）在不同N/P比下，球形Au@SiO₂-PGEA1、球形Au@SiO₂-PGEA2、星狀Au@SiO₂-PGEA1和星狀Au@SiO₂-PGEA2的pDNA復合物的電泳遷移率延遲的測定

與原始Au @ SiO2-PGEAs相比，不同N/P比的Au@SiO₂-PGEAs/pDNA的 b）粒徑和c）ζ電位

d）星形Au@SiO₂納米顆粒的AFM圖像

e）Au@SiO₂-PGEA2納米復合物 和 f）Au@SiO₂-PGEA2/pDNA復合（N/P=15）

圖4 經處理染色后小鼠腫瘤的分析曲線

a）分別經PBS（G1）、星狀Au@SiO₂-PGEA2 / p53（G2）、DOX@星形Au@SiO₂-PGEA2（G3）、星狀 Au@SiO₂-PGEA2 + NIR（G4）、DOX@星狀Au@SiO₂-PGEA2 + NIR（G5）和DOX@星狀Au@SiO₂-PGEA2 / p53 + NIR（G6）處理后切除的小鼠腫瘤體積隨時間變化的曲線和有代表性的圖片

經多次治療12天后解剖腫瘤的 b）免疫組織化學圖像 ?c）H＆E染色圖像，比例尺：20μm

【總結】

本文成功地合成了具有封裝金帽（星形Au@SiO₂）的中空納米結構。采用星狀PbS納米顆粒作為犧牲模板，以形成星形中空囊和金帽的交叉腔。所得的星狀Au@SiO₂ -GGEA表現出比普通球形類似物更好的基因轉染性能。利用獨特的金納米膠片的光熱特性和二氧化硅納米星的中空特征，可以實現互補PTT/GT /化療。目前的工作提供了一個多功能的模型系統，通過光熱金帽、空心納米針和聚陽離子刷的合理整合來制造補充療法的理想平臺。

文獻鏈接：Hollow Nanostars with Photothermal Gold Caps and Their Controlled Surface Functionalization for Complementary Therapies（Adv. Funct. Mater.,2017,DOI: 10.1002/adfm.201700256）

本文由材料人生物材料組李倫供稿，材料牛編輯整理。

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