金纳米簇在重金属检测、细胞成像及药物传输中的生物兼容应用

物联网-智慧交通领域的研究正逐渐深入到生物医学和环境监测等领域，其中蛋白质金簇杂化材料作为一种新颖的纳米材料，展现出独特的光化学性质和生物兼容性，成为关键技术之一。本文主要探讨了金纳米簇在重金属离子检测、细胞成像以及药物运输中的潜在应用。 金纳米簇由于其纳米级别的尺寸，结合了金原子和大纳米粒子的特性，具备表面效应、量子尺寸效应、体积效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应。这些特性赋予金纳米簇与众不同的光电性质和理化性质，使其在荧光材料领域中脱颖而出。相较于有机小分子荧光材料（发光强度高但持续时间短），以及量子点材料（克服了发光寿命短的问题但成本较高且制备复杂）而言，金纳米簇具有发光持续时间长、制备简便且生物相容性优良的优点。 研究者利用糜蛋白酶这一生物酶在温和条件下直接合成金簇，通过紫外吸收光谱、X射线光电子能谱（XPS）和透射电子显微镜（TEM）对其进行了表征。这种绿色合成方法使金簇易于转移至纤维素膜上，用于汞离子的检测。实验结果显示，该系统具有高灵敏度，能够在紫外和可见光下进行双重检测，具有广阔的应用前景，特别是在生命科学研究和环境污染检测中。 另一组研究通过将BSA（牛血清白蛋白）和氯金酸在碱性环境下加热合成金簇，这种金簇具有良好的荧光特性，尺寸适中（长700nm，宽100nm），能在不同pH环境中与细胞结合或分离，显示出pH可控性和可重复利用性。尤其值得注意的是，该金簇能够增强抗生素对低浓度细菌的抑制效果，使其成为一种理想的荧光标记工具，用于细胞标记和抗生素输送。 金纳米簇杂化材料因其独特的性质在物联网-智慧交通领域展现出巨大的潜力，特别是在生物医学检测和药物传递系统中，其应用有望推动相关技术的发展和创新。未来的研究可能进一步优化金簇的性能，探索更多在智慧交通和环境保护中的实际应用场景。