在纳米科技的璀璨星河中，金（Au）基纳米材料无疑是最耀眼的明星之一，其核心魅力源于一种独特的光学现象——局域表面等离子体共振（LSPR）。当前，金基纳米材料的研究已从可控合成与性质探索，深入推进至功能化与应用导向的新阶段。通过精准调控其尺寸、形貌及表面化学性质，可实现对其表面等离子体共振特性的高效驾驭。

金基纳米材料已经在生物医学（如生物传感、药物靶向递送与肿瘤光热治疗）、催化科学与纳米光学等跨学科领域展现出巨大的应用潜力。

本期小丰整理了3种典型的金基纳米材料的研究进展，一起看下吧~

Advanced Materials

光疗救星来了！近红外光+金纳米星，精准激活“潜伏”药物！

传统化疗药物在杀死癌细胞的同时也会损伤健康组织，副作用大。“前药（Prodrug）” 是一种设计巧妙的策略，药物在体内处于“休眠”状态，只有在特定条件下才会被激活，释放出活性成分。而光正是一种理想的外部触发方式，具有无创、精准、可远程控制的特点。然而人体组织对常用的紫外-可见光吸收强、穿透差，而近红外光虽然穿透性好，但能量低，难以直接激活药物。

近日，期刊Advanced Materials报道研究人员开发了一种基于金纳米星与近红外光联用的生物正交前药光活化策略，可实现阿霉素的精准控释。

在该项工作中，研究人员设计并合成了两种分别具有不同金表面亲和性的2-硝基苄基笼蔽阿霉素前药：proDox1通过简单氨基甲酸酯键连接，而proDox2则通过含二硫键的连接臂共价修饰，使其能稳定结合于金纳米星表面形成AuNSt@proDox2复合物。

金纳米星具有局域表面等离子共振（LSPR） 特性，在808nm近红外光照射下，其尖端会产生极强的电磁场增强效应，激活邻近的前药分子2-硝基苄基发生光裂解，从而释放具有细胞毒性的阿霉素。荧光光谱和高效液相色谱验证了光照条件下的药物释放行为。

体外细胞实验表明，该体系可在人宫颈癌HeLa细胞和黑色素瘤Sk-Mel-103细胞中实现时空可控的阿霉素释放，并显著诱导癌细胞凋亡。进一步的体内研究显示，在黑色素瘤小鼠模型中，瘤内注射AuNSt@proDox2并配合近红外照射能有效抑制肿瘤生长，且组织切片分析证实了阿霉素的释放及细胞凋亡的发生，而对照组均未见明显治疗效果。同时，研究人员使用低功率激光（150mW/cm2），温度仅轻微上升（<43°C），避免热疗副作用，确保药物释放主要来自光化学激活而非热效应。

该项工作成功构建了一种以金纳米星为近红外光敏剂、以前药分子为药物载体的生物正交光活化系统，实现了在低功率近红外光照射下对阿霉素的精准、可控释放，不仅克服了传统光活化技术组织穿透性差和光毒性强的缺点，还展现出良好的生物相容性与治疗潜力。

文献名称：Bioorthogonal Photoactivation of 2-Nitrobenzyl Caged Doxorubicin Anticancer Prodrugs on Gold Nanostars

Advanced Materials

须状金纳米片助力制备高导电、可拉伸水凝胶纳米复合材料

水凝胶在物理特性上与生物组织具有显著的相似性，并能够紧密附着于生物组织，这使得它们成为生物界面应用的理想材料，但低电导率限制了它们作为柔性导体在生物电子学中的应用。这种低电导率源于水凝胶的高含水量，阻碍了导电填料之间的载流子传输。

近日，期刊Advanced Materials报道了一种须状金纳米片（W-AuNSs）的干燥网络，将其掺入湿水凝胶基质中，制备出具备高导电性、可拉伸的水凝胶纳米复合材料。尽管含水量较高，但须状金纳米片仍能在水凝胶中保持紧密的互连，即使在拉伸状态下也能提供高质量的渗滤网络。

在该项工作中，研究人员首先构建W-AuNSs的干燥网络，然后将其嵌入水凝胶基质中。他们选用了聚丙烯酰胺（PAAm）、聚丙烯酸（PAA）和聚乙烯醇（PVA）作为水凝胶基质。W-AuNSs结构有助于在湿水凝胶环境中维持无缝的电接触。因此，无论使用哪种水凝胶基质，wAu-CSHs都表现出异常高的导电性和可拉伸性。

值得注意的是，由7wt.% PVA水凝胶制成的wAu-PVA CSHs尽管含水量高，但其电导率却高达556 Scm-1，而且即使在水中浸泡三天，其电导率仍能保持不变。此外，wAu-CSHs在应变300%时仍具有导电性。通过精确控制金纳米片的密度，能够将电导率达到≈3304S·cm-1的最大值。

此外，研究人员还制备了一种金粘性水凝胶纳米复合材料，可以实现与运动器官表面的共形粘附，用于生物电子学演示。这种粘性水凝胶电极在体内心外膜电图记录、心外膜起搏和坐骨神经刺激方面表现出色，优于弹性体电极。该项工作制备的wAu-CSHs展示出作为新一代柔性生物电子高性能材料载体的巨大潜力。

文献名称：Highly Conductive and Stretchable Hydrogel Nanocomposite Using Whiskered Gold Nanosheets for Soft Bioelectronics

Chemical Engineering Journal

金纳米花用于高灵敏测流免疫层析技术，灵敏度提升了20倍！

侧流免疫层析测定（LFIA）常用20nm的金纳米颗粒作标记物，在“turn off”检测模式下，信号强度与目标分析物的浓度成反比，因摩尔吸光系数低、检测方法固有局限，灵敏度不足，难以检测痕量目标物，限制其在高灵敏度诊断和分析场景的应用。具有“turn on”模式的FQ-LFIA展现出优越性，但荧光猝灭机制不明确限制其发展。

近日，期刊Chemical Engineering Journal报道一种基于金纳米星的双重荧光猝灭机制的高灵敏度LFIA方法，可有效监测动物源性食品中的洛美沙星。

该研究选择时间分辨荧光微球（TRFMs，Ex/Em=360/615nm）作为荧光供体，其大斯托克斯位移可减少自吸收，长荧光寿命能提升信噪比。研究人员设计合成金纳米球（GNPs）、金纳米花（GNFs）、金纳米棒（GNRs）、金纳米三角（GNTs）4种不同形貌金纳米颗粒作为候选猝灭剂，最终确定GNFs为最优选择，因其具有大摩尔吸光系数（6.59×1011L・mol-1・cm-1），可通过IFE高效吸收TRFMs的激发光与发射光，且表面多尖端结构能产生强局域电场，增强局域表面等离激元共振效应，提升NSET介导的荧光猝灭能力。

通过实验测定与时域有限差分模拟证实，GNFs对TRFMs的荧光猝灭是IFE与NSET的协同作用。IFE中，GNFs宽吸收光谱覆盖TRFMs发射光谱，直接吸收荧光信号；NSET中，抗原-抗体反应使TRFMs（标记LOM抗原）与GNFs（标记LOM抗体）近距离接触，TRFMs激发态能量通过非辐射途径转移至GNFs，进一步降低荧光强度。GNFs-抗体偶联物荧光猝灭效率达95%，且TRFMs荧光寿命从1.29μs缩短至0.72μs，证实NSET起主导作用。

该研究首次系统阐明GNFs的双机制荧光猝灭原理，构建的FQ-LFIA实现了LOM的高灵敏度检测，解决了传统LFIA灵敏度不足的问题，可快速、准确检测食品中LOM残留，为氟喹诺酮类抗生素痕量检测提供新方案，同时为高效荧光猝灭剂设计提供理论依据，推动FQ-LFIA在环境、临床等领域痕量污染物检测中的应用。

文献名称：Localized surface plasmon enhancement strategy with synergistic dual-mechanism fluorescence quenching for developing highly sensitive lateral flow immunoassays

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光学密度: OD=0.8-1

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