精確控制金納米團簇(AuNCs)的組裝結構和尺寸能夠增強其近紅外二區(NIR-II)熒光成像和靶向等特性。然而,將AuNCs與帶電分子進行靜電組裝的傳統方法在平衡帶電單元之間固有的靜電斥力和調節組裝單元的擴散等方面仍面臨著嚴峻的挑戰,因此難以實現對組裝尺寸和結構的精準控制,共組裝分子的選擇也較為有限,進而導致其成像性能和靶向能力受限。有鑒于此,新加坡國立大學陳小元院士和華中科技大學劉奕靜研究員設計了一種反乳液限制的靜電組裝方法。
本文要點:
(1)該技術可以有效地構建具有不同共組裝分子的AuNCs納米組裝體(包括核心-衛星和均質AuNCs納米組裝體),并且能夠對組裝體的尺寸和結構進行微調。研究發現,兩種不同的納米組裝體的形成與AuNCs或AuNCs/聚合物復合物在熔融乳化液滴內的不同擴散速率有關。這種差異則是由乳化液融合過程中遇到的空間位阻所導致的。
(2)實驗結果表明,核心-衛星納米組裝體具有最優的NIR-II熒光增強性能。研究者進一步在不同尺寸的納米組裝體表面引入了透明質酸包覆層,使得納米探針能夠通過大小調節和巨噬細胞靶向實現增強的淋巴結成像,進而可通過手術導航清除淋巴結轉移。綜上所述,該研究設計的自組裝策略可以拓展用于其它靜電組裝系統,能夠為開發多組分功能材料提供新的見解。
Yufeng Sun. et al. Electrostatic Assembly of Gold Nanoclusters in Reverse Emulsion Enabling Nanoassemblies with Tunable Structure and Size for Enhanced NIR-II Fluorescence Imaging. ACS Nano. 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c10973
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c10973