介孔硅包金納米棒（AuNR@mSiO?）是核殼結構納米復合材料，核心為金納米棒（AuNR），外層包覆介孔二氧化硅（mSiO?），兼具 AuNR 的光熱轉換與表面等離子體共振（SPR）特性、mSiO?的高比表面積與可控介孔結構，在生物醫學、催化、傳感等領域應用廣泛。以下從合成與應用兩方面詳細說明：

  合成方法

  合成核心是先制備金納米棒，再包覆介孔硅，最后去除模板并功能化，常用種子生長結合溶膠 - 凝膠法（如 St?ber 法），步驟如下：

  金納米棒（AuNR）合成（種子介導生長法）

  種子制備：在十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）溶液中，加入氯金酸（HAuCl?），用NaBH?快速還原，制得粒徑約 3-5nm 的金種子，于 25℃靜置備用。

生長過程：將 CTAB、HAuCl?、硝酸銀（AgNO?）混合，加入抗壞血酸（AA）還原，再加入金種子，控溫 25-30℃反應 12-24h，通過調整 Ag?濃度、AA 用量等控制 AuNR 長徑比（通常 3-5），使其縱向 SPR 峰位于近紅外區（700-900nm），離心純化后分散備用。

  介孔硅包覆（溶膠 - 凝膠法 / St?ber 法）

  以 CTAB 為介孔模板，將 AuNR 分散液與 CTAB、氨水混合，逐滴加入正硅酸四乙酯（TEOS）作為硅源，在 25-40℃攪拌反應 12-24h，TEOS 水解縮合形成介孔 SiO?層，控制 TEOS 用量、反應時間可調節硅層厚度（10-50nm）與孔徑（2-10nm）。

用乙醇 / 鹽酸混合液回流或離子交換法去除 CTAB 模板，得到潔凈介孔結構，離心洗滌后分散。

  功能化修飾

表面改性：用 3 - 氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）修飾引入氨基，可接枝靶向分子（如抗體、適配體）、PEG（提高生物相容性）等。

藥物負載：通過溶劑浸漬、吸附等方法在介孔中負載化療藥、抗生素等，載藥量可達 20-60wt%。

應用領域

  生物醫學領域

光熱治療（PTT）與化療協同治療

AuNR 在 808nm 近紅外光照射下高效光熱轉換，局部升溫至 42-48℃殺死腫瘤細胞；熱效應同時觸發介孔中化療藥（如阿霉素、紫杉醇）快速釋放，實現光熱 - 化療協同，抗癌效率顯著提升，還可降低化療藥用量與副作用。

例如負載地塞米松的 AuNR@mSiO?，經近紅外光調控，12h 藥物釋放率達 76.96%，遠高于無激光組（33.43%）。

藥物遞送與靶向治療

介孔 SiO?高比表面積（500-1000m2/g）與多孔結構可高效負載藥物，表面修飾靶向分子（如葉酸、RGD 肽）實現腫瘤靶向遞送；也可用于抗菌藥物遞送，AuNR 抗菌性與抗生素緩釋結合，解決細菌耐藥性問題。

生物成像與診斷

AuNR 的 SPR 效應使其可用于暗場成像、光聲成像，近紅外區成像深度深、背景干擾??；介孔 SiO?修飾靶向分子后，能實現腫瘤等病變部位靶向成像。

可作為拉曼增強基底，檢測限低至 10?12M，用于腫瘤標志物（如 CEA、AFP）高靈敏檢測，助力疾病早期診斷。

  其他生物醫學應用

如構建近紅外響應型納米復合材料用于鼓膜給藥，逆轉順鉑誘導的聽力損失，通過光熱效應提升藥物滲透與精準釋放，保護內耳毛細胞。

催化領域

介孔 SiO?包覆提高 AuNR 穩定性與分散性，介孔結構為反應提供大量活性位點，可用于有機合成（如醇氧化、烯烴加氫）、環境催化（如降解有機污染物）等，通過調控介孔孔徑與表面性質優化催化效率，甲基橙等污染物降解率超 90%。

 光學傳感領域

基于 AuNR 的 SPR 特性，介孔 SiO?修飾后可制備折射率傳感器，靈敏度達 390nm/RIU，用于檢測大腸桿菌等微生物（檢測限 10CFU/mL）；也可制備溫度傳感器，表面修飾溫敏聚合物（如 PNIPAM），通過 SPR 峰位移實現溫度檢測，還可用于溫度觸發藥物釋放。