隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,科技技術(shù)更新速度日益加快。納米材料早已滲透到我們?nèi)祟?lèi)生活的方方面面,在我們的日常生活中發(fā)揮著不可替代的作用。目前,納米材料材料研究領(lǐng)域,已經(jīng)由原來(lái)如何方便人類(lèi)生活、如何開(kāi)發(fā)新型材料,逐步向減少環(huán)境負(fù)擔(dān)、材料可循環(huán)利用、低能高效的方向發(fā)展。同時(shí),隨著航天事業(yè)的發(fā)展,納米材料同樣發(fā)揮著不可替代的作用。
在航天領(lǐng)域,熱輻射和宇宙射線(xiàn)輻射防護(hù)是一大技術(shù)難題。在過(guò)去幾十年,黃金在全球無(wú)數(shù)次太空發(fā)射中扮演著近乎無(wú)法取代的重要角色。在太空中沒(méi)有空氣、沒(méi)有傳熱介質(zhì)的情況下,航天器的散熱只能通過(guò)直接傳導(dǎo)和輻射。如果借助流體傳輸熱量,則要涉及復(fù)雜的管路循環(huán)系統(tǒng)和散熱器等。而在航天技術(shù)領(lǐng)域,必須盡量避免這些設(shè)施的使用,以減輕重量;同時(shí)盡量減少移動(dòng)部件數(shù)量,以降低系統(tǒng)的復(fù)雜性,降低故障風(fēng)險(xiǎn)。黃金涂層的厚度以能夠?qū)崿F(xiàn)反射功能為原則。在玻璃上的涂層厚度為1000埃(約100納米),1平方米的面積只需要大約兩克黃金,這樣既可以反輻射,也可以減輕重量。
除了航天科技領(lǐng)域的應(yīng)用,納米金在人體細(xì)胞方面也有很多有價(jià)值的應(yīng)用。例如棒狀納米金——金納米棒應(yīng)用于腫瘤治療、靶向藥物、X光圖像增強(qiáng)和細(xì)胞成像等方面。
研究表明,生物樣品(如蛋白、細(xì)胞以及DNA分子等)對(duì)金納米棒顆粒在近紅外區(qū)附近的縱向SPR峰的影響很小,不會(huì)干擾發(fā)光標(biāo)記。金納米棒顆粒性質(zhì)穩(wěn)定,且其LSPR穩(wěn)定,可替代化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定易于光漂白的有機(jī)燃料,加之可見(jiàn)光不易穿透組織,利用近紅外激光可實(shí)現(xiàn)深層組織的生物成像。此外,金納米棒顆粒易受近紅外光的誘導(dǎo),利用產(chǎn)生的熱量可對(duì)腫瘤進(jìn)行光熱治療。
由于可見(jiàn)光不容易穿透生物組織,球形金納米顆粒并不適合用于深層組織的癌癥治療或診斷。而具有合適比率的金納米棒顆粒在近紅外區(qū)(800~1 200nm) 對(duì)光的吸收和散射能力強(qiáng)。通過(guò)選擇性控制光源,能夠誘導(dǎo)深層組織的金納米棒顆粒發(fā)熱,對(duì)癌細(xì)胞進(jìn)行發(fā)揮診斷(成像)和光熱治療。國(guó)外科學(xué)家們利用寡肽標(biāo)記的金納米棒進(jìn)行細(xì)胞核標(biāo)記,實(shí)現(xiàn)了對(duì)癌細(xì)胞與正常細(xì)胞的區(qū)分,更為可喜的是使用800nm 的激光照射可選擇性地殺死癌細(xì)胞。
作為21世紀(jì)的新材料,納米金還有很多未知的應(yīng)用等待著科學(xué)家們?nèi)グl(fā)掘,潛藏著巨大的價(jià)值等待著我們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)和利用。
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