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在相同能量条件下金纳米棒、金纳米壳和金纳米笼的差异性光热与光动力性能行为

DOI：10.1039/C8BM01122B 期刊：Biomaterials Science 出版年份：2019 更新时间：2025-11-21 11:08:12
摘要： 多种金（Au）纳米结构展现出良好的近红外（NIR）光激活光治疗效果；然而，其报道的光热或光动力性能表现通常不一致甚至相互矛盾，这极大限制了光治疗用金纳米结构的改进。这种不确定性的潜在原因主要是金纳米结构的光活性并非在相同能量条件下进行评估。本研究制备了三种金纳米结构——金纳米棒（NRs）、金纳米壳（NSs）和金纳米笼（NCs），使其均在808 nm处呈现相同的局域表面等离子体共振（LSPR）峰。所有这些金纳米结构（在相同光学密度下）均能在808 nm激光照射的相同最佳能量条件下充分发挥光活性。研究发现，这些金纳米结构能引起相似程度的温度升高，但产生的活性氧（ROS）水平不同，其中金纳米笼的ROS产量最高，其次为金纳米壳和金纳米棒。体外和体内光治疗评估进一步证实，金纳米笼能导致最严重的细胞死亡和肿瘤生长消退。这意味着相同入射能量对金纳米结构的光热和光动力性能具有不同贡献，且与纳米壳和纳米棒相比，金纳米笼的棱角结构能更高效地将光子能量转化为光动力特性。综上所述，金纳米笼因其高效的能量利用能力，在光治疗领域具有重要应用潜力。
作者： Yanlin Feng，Yun Chang，Xiujuan Sun，Yan Cheng，Runxiao Zheng，Xiaqing Wu，Li Wang，Xiaomin Ma，Xi Li，Haiyuan Zhang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

在相同能量条件下研究金纳米棒、纳米壳和纳米笼的光热与光动力性能差异行为，以改进光治疗应用。

研究成果

金纳米团簇（Au NCs）因其中空结构和棱角特性展现出最高的光动力性能与体内治疗效果，有望成为癌症光疗的理想材料。未来研究应聚焦于临床转化及联合疗法。

研究不足

该研究仅限于特定的金纳米结构（纳米棒、纳米片、纳米笼）和条件（808 nm激光、连续波二极管激光）。潜在的优化方向可能包括探索其他纳米结构形态、不同的激光参数以及长期生物相容性研究。

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