一、基本結構

  二、核心優勢（二氧化硅包覆的作用）

1. 大幅提升膠體 / 化學穩定性

   裸金納米顆粒在高鹽、酸堿、生物體液中極易團聚；SiO?殼隔絕顆粒間范德華力，耐受高溫、高離子環境，體內循環不易聚集，不被蛋白吸附失穩。

2. 保留金核獨特等離子體光學（SPR）

   金的可見光 / 近紅外吸收、光熱、SERS 效應完整保留；殼層厚度會小幅紅移 SPR 峰，可按需光學調諧。

3. 生物相容性、降低細胞毒性

   無游離金離子泄露，二氧化硅無明顯細胞毒，適合活體、細胞實驗；裸金易釋放 Au3?產生氧化應激損傷細胞。

4. 表面極易功能化修飾

   SiO?表面大量 Si-OH 羥基，可硅烷偶聯修飾氨基、羧基、巰基、PEG、抗體、多  肽、熒光分子；介孔 SiO?可孔道載藥、探針分子。

5. 物理保護內核

   隔絕腐蝕、氧化、溶劑侵蝕，可高溫滅菌、光熱局部升溫不破壞結構。

  三、主流制備方法

1. 改良 St?ber 溶膠 - 凝膠法

兩步流程：

2. 微乳液（反相膠束）法

3. 介孔二氧化硅包覆（Au@mSiO?）

常見合成問題與解決

• 包覆時大量游離 SiO?雜球：降低 TEOS 滴加速率、稀釋 TEOS、提高乙醇比例；

• 顆粒團聚：金溶膠充分透析除游離檸檬酸鈉、全程超聲、控制氨水濃度；

• 殼層厚薄不均：低速攪拌、低溫緩慢水解。

  四、關鍵理化性能

1. 光學

   裸 Au520 nm 吸收峰，包覆 SiO?后紅移 5–30 nm；金納米棒 / 金納米星包覆后近紅外 SPR（700–900 nm，生物透明窗口），適合光熱治療、活體成像。

2. zeta 電位

   未修飾 Au@SiO?表面帶強負電（-40~-70 mV），水相高度穩定；氨基改性后轉為正電，利于吸附核酸、細胞膜結合。

3. 熱 / 化學耐受

   SiO?殼可耐 200 ℃熱處理；在 PBS、血清、酸性腫瘤微環境中結構穩定，金核不泄露。

   五、主要應用領域

1. 生物醫學

• 光熱治療 PTT：近紅外光照射金核產熱，SiO?殼穩定顆粒，用于腫瘤消融；介孔殼同步負載化療藥實現光熱 - 化療協同治療。

• 靶向藥物遞送：介孔孔道載阿霉素、siRNA、蛋白；表面修飾腫瘤靶向抗體 / 多肽，pH / 光響應可控釋放藥物。

• 多模態生物成像：

  暗場散射成像（金強散射）、CT 造影（金高原子序數 X 射線衰減強）、熒光共定位；可同時集成 MRI 造影劑實現多模診斷。

• SERS 生物檢測：超薄 SiO?殼控制分子 - 金距離，增強拉曼信號，用于單細胞、腫瘤標志物、病毒高靈敏檢測。

• 放射增敏：金吸收 X 射線產大量次級電子，SiO?防止顆粒團聚，放療增敏抗腫瘤。

2. 催化領域

• 等離子體光催化：Au 核吸收光能局部升溫，SiO?殼隔離金顆粒防止燒結，用于有機合成、CO 還原、光解水產氫；

• 納米酶探針：Au 核類過氧化物酶活性，穩定用于生化發光檢測、POCT 快速診斷試紙。

3. 傳感與環境檢測

4. 光子、防偽材料

  六、與同類材料對比