配体结构对NHC保护的Au13纳米簇生物活性和光物理性质的影响

配体结构对NHC保护的Au13纳米簇生物活性和光物理性质的影响

引用

科学网

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https://news.sciencenet.cn/htmlpaper/2025/1/2025124144815900127628.shtm

加拿大女王大学Cathleen M. Crudden研究团队在《美国化学会杂志》上发表了一项重要研究成果，揭示了配体结构对NHC保护的Au13纳米簇生物活性和光物理性质的影响。这项研究不仅深化了对纳米材料性质的理解，还为开发高效和可调的纳米医疗平台提供了新的思路。

N-杂环卡宾（NHC）保护的金纳米簇因其高稳定性和高光致发光性而备受关注，这使得它们非常适合用于荧光成像和光动力治疗等应用。在这项研究中，研究人员成功合成了两种具有π扩展芳香体系的双NHC保护的Au13纳米簇。

研究发现

根据π扩展芳香体系的位置不同，研究人员观察到纳米簇中配体壳结构的变化，并发现这种结构变化与荧光量子产率的增加密切相关。密度泛函理论分析进一步证实，这两种合成的Au13纳米簇都是8电子超原子，但在最低未占单电子态的特征上存在明显差异。

性能测试

研究人员通过稳定性测试和光物理研究，获得了两个纳米簇的发射寿命和光学纯度数据。体外实验中，使用共聚焦显微镜在人上皮癌细胞中证实了纳米簇的主动细胞内摄取能力。活性氧物种的产生效率被测定为7%。

应用前景

研究结果表明，这些纳米簇在癌症细胞中表现出高稳定性、高光致发光量子产率以及高效的细胞摄取能力，显示出作为高效和可调纳米医疗平台的巨大潜力。

这项研究不仅为纳米材料的合成和应用提供了新的思路，还为开发新型纳米医疗技术开辟了新的途径。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.4c12072