明膠包裹金納米棒(AuNRs-gelatin)的制備及實驗分析
金納米棒是一種具有特殊光學性質的各向異性的貴金屬納米顆粒, 在光學、電學、生物化學傳感器和成像、以及納米材料組裝等方面都有著潛在的應用價值。 在生物化學和醫學領域應用, 都要求納米粒子具有良好的生物相容性和膠體穩定性,種子生長法制備的金納米棒表面覆蓋一層2nm左右的 CTAB 雙分子層,作為金納米棒的穩定劑和保護劑,然而溶液中游離的 CTAB 具有高*性, 會干擾生物實驗, 阻礙納米棒與生物分子的偶聯。 另外, CTAB 包裹的金納米棒在高溫、 高離子強度和強酸、強堿環境中都極不穩定, 因此改進金納米棒的生物相容性, 以及尋求生物相容性更好、 更加穩定的穩定劑已經成為金納米棒應用在生物領域必須解決的關鍵問題。
明膠(gelatin) 是一種半透明狀無味的脆性固體, 是從多種動物副產品中提煉的膠原經過不可逆的轉化而得到的變性產物。 明膠是由18種氨基酸和多肽交聯形成的聚合物, 其成分中氨基酸超過76%。 按照其制備的方法不同可以分為堿法明膠和酸法明膠。 明膠不溶于有機溶劑, 也不能溶于冷水, 但溫水可以使之溶解。明膠分子結構上含有大量的-COOH、-NH2和-OH(明膠分子結構如圖), 這也就使得明膠具有良好的親水性, 易于對其進行改性。
我們利用天然高分子明膠表面豐富的官能團, 包裹改性金納米棒, 既提高了金納米棒的生物相容性, 同時明膠分子大量的親水基團, 又可以**的提高金納米棒在溶液中的穩定性。豐富了金納米棒在生物醫藥和生物傳感等領域的應用。
明膠包裹金納米棒的制備
步驟一:將上步合成的金納米棒溶液與 10mg/L 明膠溶液以體積比 10: 1 進行混合, 將混合液轉移至燒杯中, 攪拌 30min, 以使明膠能夠充分包裹金納米棒。
步驟二:將**溶液以 8000r/min 轉速離心15min 去除多余明膠, 如此再重復兩次, **將預制得 AuNRs-gelatin 分散在去離子水中,儲存于 4℃冰箱中備用。
明膠包裹前后的金納米棒的分析
下圖為明膠包裹金納米棒前后的紫外-可見光譜對比圖, 圖 a 和圖 b 中使用的金納米棒的長徑比分別為。 如圖所示, 經過明膠包埋以后, 金納米棒的光譜性質變化不大, 仍然具有橫向和縱向兩個特征吸收峰。 明膠包裹前后, 金納米棒的橫向吸收峰位置不變, 而縱向吸收峰向長波方向偏移。 兩種長徑比的金納米棒均如此。 出現這種現象可能是由于明膠包裹金納米棒以后, 金納米棒表面環境的折射率發生了改變。
我們研究表明, 當提高金納米棒周圍環境的折光指數以后, 金納米棒的縱向吸收峰向長波發生移動。 如此說明, 金納米棒表面確實有明膠包裹。通過Zeta電位分析發現, 包裹前中性狀態的金納米棒的 Zeta電位為 20.7mV,而明膠包裹后的金納米棒的 Zeta 電位為-15.4mV。 說明經過多次離心, 金納米棒表面的表面
已經被明膠所覆蓋。
多壁碳納米管-鉑納米顆粒(MWCNTs-Pt NPs)納米復合材料
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