金納米顆粒進行表面修飾在生物領域應用是非常重要的，不僅可以提高其穩(wěn)定性，而且使其表面功能化，能更輕易的與抗體、酶等生物分子連接起來。常用含巰基配體對納米金進行修飾，谷肌甘膚(GSH) ，巰基丙酸(MPA)，半肌氨酸(cysteine)，肌胺(cystamine)，二巰基辛酸(DHLA)及聚乙二醇(PEG)等，其中zui常見的是巰基聚乙二醇（PEG-SH），主要有以下幾個優(yōu)點：

1. PEG為高分子聚合物，將PEG修飾到納米金顆粒上，納米金膠體的穩(wěn)定方式會由原來的靜電穩(wěn)定變?yōu)榭臻g穩(wěn)定，穩(wěn)定狀態(tài)不易受外界因素的影響；

2. PEG無抗原和致免疫性、無毒、生物相容性較好；

3. PEG在physiology環(huán)境中對生物分子沒有吸附或其他相互作用，有效減少了非特異性蛋白的吸附，延長了循環(huán)時間；

4. 采用端基不同的PEG，其一段連接在金納米顆粒上，另一端的活性基團可以進行其他修飾，使納米金顆粒表面性質多樣化。

 

PEG化納米金的制備方法：

 

金屬納米粒子的主要制備方法有物理法和化學法，

其中物理法主要有真空蒸鍍法、軟著陸法、電分散法和激光消融法等；

化學法主要有氧化還原法、電化學法、晶種法、微乳液法、相轉移法、模板法。

 

氧化還原法：

該法通常是在含有高價金離子的溶液中加入還原劑，金離子被還原而聚集成納米粒子。所用的還原劑包括經典的檸檬酸三鈉、硼氫化鈉、磷、十六烷基苯胺、聚乙二醇、聚苯胺等。其中以檸檬酸鈉還原法zui為經典，就是以檸檬酸三鈉為還原劑在熱的水溶液中將[AuCl4]-還原，其制備方法簡單，所得到的顆粒性質穩(wěn)定。

 

微乳液法：

該法是將表面活性劑溶解在有機溶劑中，當表面活性劑的濃度超過臨界膠束濃度（CMC）后形成親水極性頭向內、疏水有機鏈向外的液體顆粒結構，其內核可增溶水分子或親水物質。微乳液一般由4種組分組成，即表面活性劑、助表面活性劑（一般為脂肪醇）、有機溶劑（一般為烷烴或環(huán)烷烴）和水。它是一種熱力學穩(wěn)定體系，可以合成大小均勻、粒徑在10-20nm的液體顆粒。

 

晶種生長法：

晶種生長法是通過晶種合成反應制備金納米顆粒，該法優(yōu)點在于比一步法得到的顆粒粒徑分布窄，可以通過控制反應條件zui終制備出粒徑在50-110nm之間的金納米球。同時，晶種生長法因其合成過程簡便、高產量、長短徑比可控及表面易于修飾等優(yōu)點而成為合成膠體金納米棒zui流行的方法。其基本原理是在反應溶液中加入一定量的金納米顆粒晶種，在表面活性劑分子的作用下，晶種顆粒定向生長為一定長徑比的金納米棒。

 

光化學還原法：

光化學還原法是zui早用來制備金納米棒的方法，在制備過程中，金酸與棒狀的陽離子表面活性劑膠束結合在一起形成離子對，然后在紫外激發(fā)下電子從金屬離子轉移到配體中，從而使金離子還原成金。

 

納米金的表面PEG化：用巰基聚乙二醇（PEG-SH）對金納米球進行修飾，修飾過程為:將100μL濃度為5X 10-4mol/L的上述配體分別加入到1ml金納米球溶液中，再將其攪拌30S以充分混合，然后將其放入4℃冰箱備用。

 

納米金的表征方法：

為了全面而準確的表征納米金的性質，通常使用多種手段同時對納米金進行分析，常用的表征方法有：紫外可見光譜（Uv-vis）、紅外光譜（FI-IR），掃描電子顯微鏡（SEM）或投射電子顯微鏡（TEM）、電動電位或電動電勢（Zeta電位）、X射線衍射（XRD）、X射線光電子能譜、毛細管電泳（CE）等。

電子顯微鏡（SEM，TEM）：

SEM與TEM是觀察納米金粒子的直觀方法，可以清楚的觀察到粒子形貌，大小和分散度情況。

 

紫外可見（Uv-vis）：

納米金溶膠因其等離子共振作用，使得他在溶液中有特定的顏色。納米金粒子表面包配體、歷經大小和粒子形狀不同時，粒子所表現(xiàn)出來的等離子共振吸收是不一樣的。金納米粒子的等離子體共振分為橫向伸縮振動和縱向伸縮振動，在金粒子以球形存在于溶液中時，重要表現(xiàn)出橫向伸縮振動，Uv-vis吸收在520nm左右，當納米金溶膠中以棒狀，線裝，三角片狀或其它非球形是，粒子主要表現(xiàn)出縱向伸縮振動，zui大吸收波長在600nm-1400nm處不等，zui大吸收波長越大，棒狀與線裝粒子的長徑比越大，三角片的邊厚比也越大，溶液表現(xiàn)出不同的顏色，如灰色、藍色和深棕色等。

 

紅外光譜（FI-IR）：

每種物質的分子有其一定的分子結構，有一定的能級圖，從而產生的紅外吸收光譜，從而帶來了分子能級圖的信息。對紅外光譜的分子，可以了解表面配體與納米金之間的相互作用關系，對反應的機理及不同修飾劑對Au作用的方式與力的大小可以簡單明了的分析。