Hydrochinon-basierte Synthese von Gold-Nanostäbchen

Gold-Nanopartikel (AuNPs) sind eine der am weitesten verbreiteten und vielversprechende Nanostrukturen in biomedizinischen Anwendungen verwendet werden. Ihre Verwendung ist wichtig in vielen point-of-care in vitro Diagnostik Produkte ¹ Sie wurden als ein wirksames Werkzeug für eine Anzahl von anderen verschiedenen Anwendungen vorgeschlagen. Als Kontrastmittel in bildgebenden Untersuchungen, ² als ein Arzneimittelabgabesystem ³ und als Medikamente für Thermolichtinduzierte (oder photothermische Therapie). ⁴ das große Potenzial von AuNPs getrieben hat, in den letzten zwanzig Jahren intensiver Forschung auf die Entwicklung neuer Synthese, die die Kontrolle über die Größe zu erhöhen ist in der Lage und erhalten formen. ⁵ Dies liegt daran, dass verschiedene Arten von AuNPs in der Tat besser geeignet als andere für bestimmte Anwendungen sind.

Unter den verschiedenen Gold-Nanostrukturen, Gold-Nanostäbchen (AuNRs) haben als eine der interessantesten Systeme entstanden. AuNRs werden durch zwei plasmo gekennzeichnetnic Peaks mit der Schwingung der Elektronen entlang der Längs zugeordnet ist, und die Querachsen auf. ⁶ ist es besonders wichtig , dass die Position der intensivsten Längs peak genau zwischen 620 und 800 nm abgestimmt werden kann, auf das Seitenverhältnis der Stäbe je . Dieser Bereich entspricht dem biologischen Fenster ⁷ , wobei das menschliche Gewebe Licht fast nicht absorbieren, so dass die Entwicklung einer Reihe von in vivo photonische Anwendungen mit AuNPs.

Trotz eines großen Interesses an dieser Art von Nanostrukturen, die synthetischen Protokolle zur Herstellung von AuNRs leiden unter verschiedenen Einschränkungen. In den meisten Fällen werden nach Nanorods vorbereitet einem zweistufigen Verfahren durch Sau entwickelt und Mitarbeiter. ⁸ in ihrem Protokoll werden Nanorods durch Reduktion Goldionen unter Verwendung von Ascorbinsäure in Gegenwart von vorgeformten Goldkerne, Silberionen und einer großen Menge synthetisiert von Hexadecyl trimethylammoniumbromid (CTAB), acationic lineare Tensid.

Der Nachteil dieses Protokolls ist , dass die Reduktionsausbeute von Goldionen relativ niedrig ist (etwa 20%) ⁹ und , dass eine hohe Menge an CTAB, ein teures Reagenz , das für die Reagenzien bei der Synthese mehr als die Hälfte der Gesamtkosten ausmachen, wird gebraucht. Die Entwicklung einer neuen und effizienteren Syntheseweg ist dort eine wichtige Notwendigkeit angesehen, so dass die Ausbreitung von biomedizinischen Ansätze basierend auf AuNRs.

Im ersten Teil der vorliegenden Papier präsentieren wir ein optimiertes Protokoll zur Herstellung von AuNR ein Seitenverhältnis von etwa drei hat. Die Synthese basiert auf der Verwendung von Hydrochinon als mildes Reduktionsmittel , und es ermöglicht die Herstellung von AuNR mit einer fast quantitative Reduktion von Goldionen, Verwendung einer reduzierten Menge an CTAB macht. ¹⁰ Das Protokoll für die Herstellung der AuNRs basiert auf einem zweistufigen Ansatz, bei dem Gold Samen in einem "Wachstums Sol verwendet werden,ution ".

Im zweiten Teil zeigen wir, wie Melodie zu fein, die Größe und das Seitenverhältnis des erhaltenen AuNR auf zwei Arten. Der erste Weg, ähnlich dem Standardprotokoll auf Ascorbinsäure basiert, ist die Menge an Silberionen, die in der "Wachstumslösung" zu variieren. Der zweite Weg ist auf die Variation der Menge an CTAB basiert, die bis zu einer Konzentration von 10 mM (nahe der kritischen mizellaren Konzentration vom Lieferanten angegeben) reduziert werden können gut definierte kurze Nanostäbchen zu erhalten.