金納米顆粒特性、應用、處理、加工和計算工具

目錄

GNP和納米團簇的大小和顏色

金納米顆粒表麵積

金納米顆粒濃度

金納米顆粒磨牙消光

GNP和納米團簇的大小和顏色

SGNP （SGNP） 使用專(zhuan) 有的基於(yu) 種子的方法製造，其中 1.8 nm 種子在生長溶液中緩慢生長，選擇直徑可達 1.5 微米。

我們(men) 將SGNP定義(yi) 為(wei) 5nm及更大的尺寸，並將1.8nm至4nm的尺寸稱為(wei) 納米團簇，因為(wei) 它們(men) 具有定義(yi) 的特定金原子數和質量。下表顯示了金納米簇的物理性質：

GNP（>4nm的納米顆粒）對於(yu) 較小的尺寸可以是紅色的，對於(yu) 較大的尺寸，顏色取決(jue) 於(yu) 您是在考慮散射還是吸收，因為(wei) 這些納米顆粒表現出二向色性。

顏色的差異是由於(yu) GNP的吸光度，其變化為(wei) 下圖所示的直徑a的函數。

金納米顆粒表麵積

下表顯示了國產(chan) 總值表麵積隨大小變化的研究：

表中的第二列顯示了一個(ge) 納米顆粒的表麵積。 第三列顯示了該尺寸的納米顆粒在0.05mg總金中的數量。 當將這兩(liang) 根色譜柱相乘時，我們(men) 得到所有納米顆粒的總表麵積。

1mL 1.8nm GNPs溶液的表麵積相當於(yu) 蜂窩手機的表麵積！

這是GNP的主要好處之一 - 巨大的表麵積！ 大表麵積的好處是深遠的，可以應用於(yu) 許多不同的領域，包括生物醫學從(cong) 治療和診斷到環境，包括過濾和修複。

金納米顆粒濃度

ICP-MS及其與(yu) 濃度的測量關(guan) 係

GNP濃度使用ICP-MS和TEM計算。ICP-MS提供黃金總量。 然後，TEM 提供三組用於(yu) 複雜計算的信息： 平均球體(ti) 尺寸 樣本中的球體(ti) 數與(yu) 其他形狀的比較 多分散指數 （PDI） = 標準開發 / 平均大小 與(yu) ICP-MS和TEM尺寸相關(guan) 的簡單計算公式為(wei) ：

給定體(ti) 積的ICP質量（毫克/毫升）=國產(chan) 總值濃度（新升力/毫升）×金密度（毫克/厘米3）×1 國產(chan) 總值體(ti) 積（厘米3/核動力ps）

或

紫外-可見分光度計作為(wei) 測量濃度的工具

我們(men) 發現，隻有當PDI小於(yu) 10%，球體(ti) 百分比大於(yu) 98%時，我們(men) 才能準確地使用紫外可見分光光度計作為(wei) 濃度測量工具。 因此，例如，如果紫外-可見分光度計顯示10nm SGNP的OD=1，我們(men) 知道表2，濃度為(wei) ~5e12 nps/mL。 如果以後測量OD = 2，我們(men) 知道濃度為(wei) 10e12 nps/mL。 同樣，這僅(jin) 適用於(yu) PDI低於(yu) 10%且很少有非球形的GNP批次。

其他濃度測量及其計算包括：

重量濃度（重量濃度） mg/mL = 給定體(ti) 積的 ICP 測量值

百萬(wan) 分之一 （ppm） = 重量濃度 （微克/毫升）

重量 % = 重量濃度 （毫克/毫升 / 1e6）

摩爾濃度 （μM） = nps/mL X 1e3mL/1L X 1mole/6e23nps X 1e6μmol/1mol

金納米顆粒磨牙消光

GNPs作為(wei) 診斷的巨大優(you) 勢之一是它們(men) 的磨牙消退。 與(yu) 一些常用熒光團相比，不同尺寸的典型摩爾消光如下表所示：

熒光與(yu) 消光

請注意GNP和熒光團之間摩爾消光的巨大差異。 單個(ge) 100nm GNP 的可檢測性是單個(ge) FITC 熒光團的一百多萬(wan) 倍。 但請注意差異。 熒光團熒光 - 即存在能量轉移，其中發射的光與(yu) 入射光的顏色不同（降低能量或紅移）。 另一方麵，GNP吸收和分散而沒有任何（可觀的）能量轉移。 這當然會(hui) 改變檢測係統。熒光顯微鏡用於(yu) 熒光團，通常使用測量散射的暗場顯微鏡或測量吸收的光熱顯微鏡來檢測GNP。

請注意本概述稍後將討論的兩(liang) 個(ge) 重要屬性。 首先，較小的GNP，通常我們(men) 將其定義(yi) 為(wei) 20nm<不會(hui) 散射到任何明顯的程度。他們(men) 隻會(hui) 吸收。 因此，像動態光散射或DLS這樣依靠散射進行測量的測量儀(yi) 器無法準確測量較小GNP的大小。 其次，諸如100nm SGNP這樣的大型GNP本質上是二向色性的。 也就是說，它們(men) 在散射時會(hui) 變成黃色，在傳(chuan) 輸時會(hui) 變成紫色。 這是因為(wei) 這裏顯示的吸光度曲線在569處有一個(ge) 峰值，當光線在觀察者後麵時，它可以散射569nm處的光。 當用樣品後麵的光線觀察材料時，吸光度曲線在569nm處透射與(yu) 曲線無關(guan) 的顏色。 如下圖所示。

我如何看到它們(men) ？

當然，納米顆粒很容易通過TEM和SEM觀察。 事實上 在光學顯微鏡中，例如在明場和暗場模式下， 通常，您無法用熒光顯微鏡看到它們(men) ，因為(wei) 它們(men) 不會(hui) 發出熒光。 但也有例外。 我們(men) 銷售熒光基團標記的GNP，用於(yu) 許多不同的應用，包括細胞成像，細胞分選和診斷。