0引言金纳米粒子具有非常有趣的光学性质，这种特殊的性质来源于入射光与金属纳米粒子的自由电子相互作用：当入射光的波长与自由电子的振动频率发生共振耦合时，就会产生表面等离子体共振（SurfacePlasmonResonance，SPR），在紫外可见光谱上显示强的吸收峰。SPR光谱主要取决于纳米粒子的大小、形状、表面电荷、周边介质条件等。粒子的形状不同可导致迥异的SPR，球形金纳米粒子仅表现出处于500~600nm左右的单峰，而棒状金纳米粒子则出现两个谱峰，即纵向和横向表面等离子共振吸收峰，并且纵向等离子共振吸收峰取决于棒状粒子的径横比（从可见区到近红外区），而横向等离子共振吸收峰基本保持不变（500nm~600nm）。由介质环境决定的SPR光谱可为金纳米棒在光学生物传感领域提供了基础[1~2]；金纳米棒双光子发光、高散射、近红外强吸收的性质使它在生物医学领域有着广泛的应用前景，金纳米棒能够通过“双光子荧光”对血液造影成像[3]，可以利用近红外发光的性质进行肿瘤探测和肿瘤治疗[4]。金纳米棒的合成、修饰及与肿瘤细胞的相互作用熊瑞瑞，何彦*（化学生物传感与计量学国家重点实验室，湖南大学化学化工学院，湖南长沙410082）摘要：作为金属纳米粒子中的典型代表，金纳米棒在近红外区有较强的吸收，且容易合成得到尺寸均匀的产物，这使它在医学上有着巨大的应用潜力。但是关于金纳米棒的生物毒性以及金纳米棒与肿瘤细胞相互作用的机理目前尚未得到很好的解决。实验进行了金纳米棒合成条件的优化，成功合成了所需波长范围的金纳米棒，利用巯基十一酸层层组装法制备了单分散的表面带有亲水性羧基的金纳米棒，并且完成了金纳米棒与表皮生长因子抗体的偶联，在暗场体视显微镜下观察到结合了蛋白的金纳米棒可以进入细胞。实验利用紫外吸收光谱、Zeta电位测试、透射电镜、光学显微镜这些表征手段证实了每步实验的可行性。所得数据证明该修饰方法可进一步用于金纳米棒的生物应用。关键词：纳米金棒；癌细胞；自组织SynthesisandsurfacemodificationofgoldnanorodsandtheirinteractionswithcancercellsXiongRui-rui,HeYan*(StateKeyLaboratoryofChemo/BiosensingandChemometrics,CollegeofChemistryandChemicalEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China)Abstract:Synthesisconditionsofgoldnanorodswereoptimizedandtheirsurfacemodificationvialayer-by-layerassemblyof11-mercaptoundecanoicacidwasinvestigated.Furthermore,anti-EGFRantibodywaslinkedtogoldnanorodsandtheirinteractionwithHeLacellswasmonitoredusingdarkfieldstereomicroscopy.CharacterizationofgoldnanorodswasperformedusingUV-Vis,Zetapotential,TEMandopticalmicroscopy.Theresultssuggestedthatthegoldnanorodspreparedcouldbeappliedinbiomedicalstudies.Keywords:goldnanorod;cancercell;self-assembling*通讯联系人,E-mail:yanhe2021@gmail.comVol．31,No．2June．2011化学传感器CHEMICALSENSORS第31卷第2期2011年6月目前合成金纳米棒的方法有许多种，最常用的有：模板法、光化学方法、电化学方法及晶体生长法。模板法是将金沉积到多孔的氧化铝或聚碳酸酯模板的孔道中，Martin等[5~7]最早使用模板法来制备金纳米棒，但这种方法产率较低。随后Wang等使用电化学方法合成了金纳米棒[8~9]。而杨培东等用光化学方法来制备金纳米棒[10]。晶种生长法是金纳米棒合成中应用最广的一种方法，它是由Murphy小组[11]提出并和El-Sayed共同改进[12~13]。这种方法可以高效制得长短轴比在1.5~20范围内的金纳米棒。这种方法对设备要求不高，制备过程较为简单，是目前合成金纳米棒的主要方法。采用晶种生长法制备得到的金纳米棒表面被大量的CTAB覆盖，而CTAB的生物毒性限制了金纳米棒在生物医学领域的应用。因此，在许多关于金纳米棒的生物应用中，人们首先考虑如何除去金纳米棒表面多余的CTAB以降低它的生物毒性。方法包括：通过降温使CTAB析出后过滤去除；高速离心后使金纳米棒重新分散在其它溶液中或者是在金纳米棒表面进行聚合物的包覆等等[13~17]，但是这些方法容易引起团聚或者引入一些不易控制的因素。因此，...
