科学家们已经创建了一种环保且健康的方案,以优化具有近红外 (NIR) 光吸收形态的金纳米粒子。为此,可以使用一种称为肽 B3 的特定生物分子。科学家们报道了三角形和圆形金纳米板的合成及其通过将吸收的光转化为热量来杀死癌细胞的有效性,这反过来又为开发非侵入性癌症疗法提供了有用的信息。“由于近红外光具有穿透生物组织的能力,它可以照亮体内的金纳米粒子并将其转化为纳米级细胞加热元件,”日本东京工业大学 (Tokyo Tech) 研究纳米材料用于生物医学应用的教授 Masayoshi Tanaka 解释说。特别是,金纳米板因其对近红外光的高效和规律吸收而被视为具有吸引力的光热疗法,但这些纳米粒子的合成需要腐蚀性试剂和高毒性条件,这些条件并不容易获得,这使得该过程非常危险。
该团队率先开展了一项名为生物矿化的过程,该过程利用生物分子来创建具有可调结构的金属纳米粒子。肽或短氨基酸链由于其相对较小的尺寸和稳定性而成为此目的特别有吸引力的候选者。然而,尚未有报道将其用于生产具有优化结构以实现高效近红外吸收的金纳米粒子。受此激励,该团队开始寻找适合 AuNPls 矿化的肽,并在选择了 100 多种肽后,决定研究一种名为 B3 的肽合成具有可控结构的 AuNPls 的潜力,该 AuNPls 可用作光热转换剂。在一个称为一锅合成的过程中,该团队将金盐 HAuCl4 与肽 B3 及其衍生物以不同浓度混合在 pH 值为中性的缓冲溶液(一种耐 pH 值变化的水溶液)中,并合成了三角形和圆形 AuNPls,其近红外吸收率取决于肽浓度。