金納米籠，Gold Nanocage是一種中空、多孔的納米級貴金屬材料，通常由金構成，具有特殊的光學、電子和化學性質，在生物醫學、催化、傳感等領域展現出廣泛的應用潛力。以下從結構特性、制備方法、核心應用三方面展開介紹：
一、結構特性
中空內腔
金納米籠內部為空心結構，可封裝藥物、基因或光敏劑等活性物質，實現高效負載與靶向遞送。例如，其內腔可封裝化療藥物（如順鉑）或基因（siRNA），通過控釋技術提高治療效果。多孔壁層
表面布滿納米級孔洞，顯著增加比表面積，促進物質吸附與交換。這種結構不僅支持光熱轉換（如吸收近紅外光產生熱量），還增強化學傳感靈敏度。可調等離子共振（LSPR）
通過改變顆粒尺寸（40-100nm）、壁厚或形狀，其吸收峰可在近紅外區域（700-900nm）精準調控。這一特性使其能穿透生物組織，適配深部治療需求。高穩定性與生物相容性
金元素化學惰性，不易引發免疫反應；表面檸檬酸鈉修飾層可進一步功能化，增強分散性與靶向性。
二、制備方法
模板法（主流工藝）
銀模板制備：采用多元醇還原法生成粒徑均一的銀納米立方體（如邊長80nm）。
置換反應：在沸水中逐滴加入氯金酸（HAuCl?），銀原子被氧化溶解，金原子沉積形成中空籠狀結構。反應過程中溶液顏色由淺黃漸變為藍灰，紫外吸收峰從480nm紅移至810nm，標志著金納米籠生成。
參數優化：通過控制氯金酸濃度、反應時間及溫度，可精準調控金納米籠的尺寸、壁厚及孔隙率。
其他方法
種子生長法：利用金種子顆粒在特定條件下生長形成金納米籠。
化學還原法：通過還原劑將金離子直接還原為金納米籠。
三、核心應用
生物醫學領域
光熱治療：吸收近紅外光后，光能轉化為熱能（效率達90%以上），局部高溫（>42℃）可選擇性消融腫瘤細胞。
藥物遞送：中空結構負載化療藥物或基因，結合溫敏分子（如聚N-異丙基丙烯酰胺），實現近紅外光觸發釋放，提高治療效果。其載藥量比實心納米顆粒提升3-5倍，且釋放速率可控。
生物成像：
光聲成像（PAI）：利用近紅外光吸收特性，增強腫瘤邊界對比度，分辨率達微米級。
計算機斷層掃描（CT）：金的高原子序數（Z=79）提供強X射線衰減系數，作為CT造影劑效果優于傳統碘劑。
光學相干斷層掃描（OCT）：LSPR效應增強散射信號，提升組織成像深度與清晰度。
表面增強拉曼散射（SERS）：作為基底可實現單分子水平檢測，多孔結構增加“熱點"（hot spots），疊加內外表面等離子激元共振的電磁場增強作用，靈敏度較高。
傳感與檢測領域
生物免疫檢測：利用LSPR特性開發高靈敏度生物傳感器，檢測限低至皮摩爾級。例如，通過生物素-鏈霉親和素、抗原-抗體特異性結合體系，構建無標記免疫沙丁胺醇LSPR傳感器。
化學傳感：檢測重金屬離子（如汞）、有機污染物等。
電化學傳感：金核-硫化鋅殼復合納米粒子與葡萄糖氧化酶固定化體系，通過金-硫化鋅協同效應提升酶電極對葡萄糖的檢測靈敏度。
催化領域
大比表面積和活性位點使其成為高效催化劑，可加速多種化學反應。例如，金鉑雙金屬納米籠的電催化性能優化，拓展了其在生物電化學傳感器中的應用。
金納米籠，Gold Nanocage
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