AuNCs，Gold Nanoclusters，金納(nà)米簇(cù)是由(yóu)數個至幾百個金(jīn)原子(zǐ)組(zǔ)成的超(chāo)小(xiǎo)納(nà)米(mǐ)材料(liào)，其(qí)核(hé)尺寸通(tōng)常小於2納(nà)米（不(bù)含(hán)配體保護(hù)層），原子數(shù)一(yī)般(bān)小於(yú)150。

結(jié)構與(yǔ)組成

• 核心(xīn)結構：金(jīn)納米(mǐ)簇(cù)的(dí)核心由有(yǒu)限數(shù)量(liáng)的金(jīn)原子構成(chéng)，如(rú)Au₁₀，Au₂₅，Au₃₈等(děng)。這些(xiē)金(jīn)原子(zǐ)通(tōng)過(guò)金屬鍵(jiàn)緊密結合(hé)，形(xíng)成穩(wěn)定(dìng)的(dí)核結構。

• 表麵(miàn)配體(tǐ)：金納米簇的(dí)表(biǎo)麵常被硫醇，蛋白質(zhì)，核(hé)酸等(děng)配(pèi)體包裹(guǒ)，形(xíng)成穩(wěn)定(dìng)的“核-殼"結構(gòu)。這些配體不(bù)僅(jǐn)保(bǎo)護(hù)了金納米(mǐ)簇的核結構(gòu)，還賦予了其良(liáng)好(hǎo)的(dí)生物(wù)相容(róng)性和化學(xué)可(kě)調性。

光學(xué)性質

• 熒(yíng)光(guāng)特(tè)性：金(jīn)納(nà)米簇具(jù)有特殊的(dí)熒光特(tè)性，其(qí)發射波(bō)長可(kě)覆蓋可見光(guāng)至(zhì)近紅外(wài)區（400-1200納米(mǐ)）。熒光量(liáng)子產(chǎn)率(shuài)高(gāo)，光(guāng)穩(wěn)定性好，優於(yú)傳(chuán)統有機(jī)熒光(guāng)染料。部分(fēn)金納米(mǐ)簇還具有聚集誘(yòu)導(dǎo)發(fā)光（AIE）特性，即在(zài)聚集狀態(tài)下熒光強度(dù)顯(xiǎn)著增(zēng)強。

• 尺(chǐ)寸(cùn)依賴效應：金(jīn)納米(mǐ)簇(cù)的熒(yíng)光(guāng)特(tè)性高度依(yī)賴(lài)其尺(chǐ)寸(cùn)。通過改變(biàn)金納(nà)米簇(cù)中的金原子數(shù)量或(huò)表麵(miàn)配(pèi)體(tǐ)，可(kě)以(yǐ)精(jīng)細調節(jié)其發(fā)射波長和(hé)熒光強(qiáng)度(dù)。

化(huà)學(xué)性(xìng)質

• 表麵化學(xué)可調(tiáo)性：金納(nà)米簇的(dí)表麵(miàn)配體(tǐ)可通(tōng)過配位作用(yòng)或(huò)共價(jià)鍵修飾，易實(shí)現功能化。這為(wéi)金納米(mǐ)簇(cù)在(zài)生物(wù)醫學(xué)，光(guāng)學傳(chuán)感等(děng)領域(yù)的應用提(tí)供了廣闊(kuò)的空間。

• 類分子(zǐ)性(xìng)質：金(jīn)納米(mǐ)簇表現出離散的(dí)電子(zǐ)能級，本征(zhēng)手(shǒu)性，順磁(cí)性(xìng)，強(qiáng)發光以及類(lèi)似生物(wù)酶的(dí)催(cuī)化(huà)活性和(hé)選(xuǎn)擇性等類(lèi)分(fēn)子(zǐ)性質(zhì)。這些性(xìng)質使(shǐ)得金納(nà)米簇(cù)在催(cuī)化，生物傳(chuán)感(gǎn)等(děng)領(lǐng)域(yù)具(jù)有特殊的應用價值(zhí)。

生(shēng)物(wù)相容(róng)性(xìng)

• 低毒性(xìng)：金納米簇的超(chāo)小尺寸和(hé)表麵配體的保護(hù)作(zuò)用使其具有(yǒu)低(dī)毒性(xìng)，遠低(dī)於較大(dà)尺(chǐ)寸的金納米顆(kē)粒(lì)。

• 腎髒清除能(néng)力：部分金納米(mǐ)簇具(jù)有良(liáng)好的腎髒(zàng)清(qīng)除(chú)能力，可(kě)在生物體(tǐ)內快速排(pái)出(chū)，減少(shǎo)了(liǎo)長(cháng)期滯留(liú)帶(dài)來(lái)的(dí)潛在風險。

製(zhì)備(bèi)方(fāng)法(fǎ)

• 化學還(huán)原(yuán)法：以氯(lǜ)金(jīn)酸（HAuCl₄）為金源，在配(pèi)體(tǐ)（如硫(liú)醇，穀(gǔ)胱甘肽(tài)）存在下，用弱還原劑（如NaBH₄，抗(kàng)壞血酸）緩慢還原(yuán)，通過調控金源，配(pèi)體，還(huán)原(yuán)劑比(bǐ)例(lì)控製簇(cù)尺(chǐ)寸。

• 模板法(fǎ)：以(yǐ)生(shēng)物分子（如牛(niú)血(xiě)清白(bái)蛋(dàn)白(bái)BSA，DNA）為(wéi)模(mó)板，利(lì)用(yòng)其空(kōng)腔(qiāng)或(huò)官(guān)能(néng)團(tuán)（氨(ān)基，巰基）誘導金(jīn)原子(zǐ)定向聚集(jí)，一(yī)步(bù)合成(chéng)生物相容性(xìng)好的金納米簇。

• 刻蝕(shí)法：用(yòng)配體（如(rú)硫(liú)醇）刻蝕較(jiào)大(dà)的(dí)金(jīn)納米顆(kē)粒(lì)，使(shǐ)其分(fēn)解為(wéi)尺(chǐ)寸均(jūn)一(yī)的小簇(cù)，可精(jīng)準控(kòng)製產物粒(lì)徑。

應用(yòng)領域

• 生(shēng)物(wù)醫(yī)學(xué)領域(yù)：

• 熒光(guāng)探針：金(jīn)納(nà)米簇可(kě)作(zuò)為熒光(guāng)探針(zhēn)用(yòng)於(yú)細胞(bāo)成(chéng)像（如細(xì)胞(bāo)器定位，活細(xì)胞追蹤），體內熒(yíng)光成像（如腫瘤靶向成像(xiàng)）。

• 藥物(wù)載(zǎi)體(tǐ)：通過(guò)表(biǎo)麵修飾靶向分子(zǐ)（如(rú)抗體(tǐ)，肽），金納(nà)米簇可(kě)實現藥物的精準遞送。

• 生(shēng)物檢測：基於熒光猝滅或增(zēng)強(qiáng)效(xiào)應，金納米簇可用於(yú)檢(jiǎn)測金(jīn)屬離(lí)子（如Hg²⁺，Cu²⁺），生(shēng)物分子（如DNA，蛋白質）等。

• 光(guāng)學(xué)傳(chuán)感領域(yù)：金(jīn)納米簇(cù)可製作(zuò)熒光傳(chuán)感器，用於(yú)環(huán)境汙(wū)染物(wù)（如(rú)重(zhòng)金(jīn)屬，農藥(yào)殘留），食品(pǐn)添(tiān)加劑(jì)的(dí)痕(hén)量檢測，檢測限(xiàn)可達納摩(mó)爾（nM）甚(shèn)至(zhì)皮摩爾（pM）級別。

• 催化領域(yù)：金納米(mǐ)簇表麵(miàn)暴露大量活性(xìng)位(wèi)點(diǎn)，可用於(yú)催化(huà)小分子(zǐ)反應(yīng)（如CO氧化，硝(xiāo)基化合(hé)物還原），且(qiě)尺寸(cùn)可(kě)控性(xìng)使(shǐ)其(qí)催化活性(xìng)和選(xuǎn)擇性(xìng)優於(yú)傳統金(jīn)納米催化(huà)劑(jì)。

AuNCs，Gold Nanoclusters，金納(nà)米簇

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