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金纳米星的制备、表面修饰及其在生物医学领域的应用研究
金纳米星的制备、表面修饰及其在生物医学领域的应用研究
金纳米星是一种具有多面性和可调控性的纳米粒子，其表面具有丰富的修饰化学基团和可供反应的官能团，因此在生物医学领域中得到了广泛的关注和研究。本论文将从金纳米星的制备、表面修饰及其在生物医学领域的应用等方面进行综述。
一、金纳米星的制备方法
金纳米星是一种具有多面性和可调控性的纳米粒子，其形态主要是由晶体面能量的影响所决定的，一般的制备方法有两种：溶液法和气相法。其中溶液法具有简单、操作方便、产品纯度高等优点，被广泛应用。
(1)溶液法
通过化学反应或物理法制备金纳米星是一种常用的方法，其中最常用的是还原法。还原法制备金纳米星，一般采用混合高浓度还原剂（如氢氘化钠或氢氘化甘氨酸）和低浓度金盐（如氯金酸或硝酸金）溶液，在加入还原剂后，随着还原反应的进行，生成小的金核，然后经过高度选择性的剪切生成具有多面性的金纳米星。
(2)气相法
气相法是另一种制备金纳米星的方法，这种方法主要是通过光分子反应或热分解金化合物的单体。比较常见的有磁控溅射法和热蒸发法等，这两种方法均能够得到高度晶化的、具有多面性的金纳米星，但操作较为复杂，需要精密的仪器设备和丰富的经验。
二、金纳米星的表面修饰
由于金纳米星具有多面性和丰富的化学基团，因此在生物医学领域需要对其表面进行修饰，从而使得其可在生物体内稳定分散、选择性地与生物大分子相互作用。金纳米星表面修饰可通过不同的化学修饰手段实现，主要包括物理吸附、表面修饰剂包被、共价键结合和靶向配体修饰等方法。
(1)物理吸附
物理吸附是将大分子吸附到金纳米星表面的一种较简单的方法，其原理是通过物理相互作用提高金纳米星与溶液中大分子的亲和力，从而实现大分子在金纳米星表面的修饰。
(2)表面修饰剂包被
表面修饰剂包被是将表面活性剂或聚乙二醇等分子包覆在金纳米星表面，通过非电化学作用，在液中增加纳米颗粒的稳定性和生物相容性。
(3)共价键结合
共价键结合是通过化学反应在金纳米星表面引入官能团，然后通过官能团与小分子或大分子进行反应，实现化学键的形成，使修饰分子牢固连接在金纳米星表面。
(4)靶向配体修饰
靶向配体修饰是利用金纳米星表面引入配体，通过特异性与受体的结合实现对受体靶向性的修饰。这种方法广泛用于生物医学领域，特别是对于癌症诊断和治疗等应用非常广泛。
三、金纳米星的生物医学应用
由于金纳米星具有多面性和可调控性，在生物医学领域中有着广泛的应用，包括分子成像、药物递送、光热治疗和基因治疗等方面。
(1)分子成像
金纳米星可以作为一种优良的分子成像剂，主要用于进行体内生物分子的检测。其多面性和表面的化学积基可以与多种大分子结合，从而实现对不同生物分子的目标检测。
(2)药物递送
金纳米星可以在生物体内实现药物的精确和可控递送。通过修饰金纳米星表面的化学基团使其特异性地与癌细胞结合，在搭配药物分子进行耦合后形成“药物-靶向纳米颗粒”复合物，从而达到高效且低剂量的治疗效果。
(3)光热治疗
光热治疗是通过利用金纳米星独特的光吸收性质，将其作为治疗器材，用激光对其进行启动，进而在生物体内对靶向区域进行热疗。
(4)基因治疗
金纳米星可以作为载体将基因加工包裹进去，更好的实现基因的精确和安全递送。金纳米星药物释放机制是基于生物分子的反应物重构，通过调节调制纳米颗粒的化学结构，金纳米星就可以进行可控制的释放，从而更好的实现基因治疗。
四、总结
由于金纳米星具有多面性和可调控性，并且有着丰富的表面化学基团，因此可以实现多种化学修饰，大大提高其在生物医学领域中的应用价值。未来的研究应该将重心放在如何提高金纳米星的生物相容性和性能，以进一步推进其在生物医学领域的应用。