シリカコーティングされたAuナノ粒子懸濁液の光熱効果におけるシリカナノシェルの構造的および物理化学的特性の重要性

この作業では、シリカでコーティングされた金ナノ粒子（NP）を合成し、コロイドの安定性と光熱活性の間に最適な関係を持つ水性コロイド分散を得るために使用されました。この設計の背後にあるアイデアは、光学的および熱特性の最小限の損失を伴うシリカシェル（生体適合性、表面修飾の可能性、および効果の保護）の存在の利点を持つシステムを生成することでした。この目的により、異なる厚さのシリカ殻を持つNPの光熱特性は、高い放射線絶滅の条件下で分析されました。アモルファスのゲル様シリカコーティングを使用することにより、コロイドの光吸収能力を重要な損失なしに40 nmを超える厚さを得ることができ、NP濃度が低い場合でも有意な光熱反応があります。溶媒とNP濃度の変化によって生じる効果も分析されました。結果は、シェルの特性がコロイド分散液の光熱効果と光学特性の両方を制御することを示しています。シリカシェルの存在は、貨物分子またはプローブを追加する可能性を強く強化するため、これらのコロイドは、生物医学療法、検知アプリケーション、リモート作動、およびその他の技術的アプリケーションにとって高い関心と見なされます。

In this work, monodisperse silica-coated gold nanoparticles (NPs) were synthesized and used for obtaining aqueous colloidal dispersions with an optimum relationship between colloidal stability and photothermal activity. The idea behind this design was to produce systems with the advantages of the presence of a silica shell (biocompatibility, potential for surface modification, and protecting effect) with a minimal loss of optical and thermal properties. With this aim, the photothermal properties of NPs with silica shells of different thicknesses were analyzed under conditions of high radiation extinction. By using amorphous, gel-like silica coatings, thicknesses higher than 40 nm could be obtained without an important loss of the light absorption capacity of the colloids and with a significant photothermal response even at low NP concentrations. The effects produced by changes in the solvent and in the NP concentration were also analyzed. The results show that the characteristics of the shell control both, the photothermal effect and the optical properties of the colloidal dispersions. As the presence of a silica shell strongly enhances the possibilities of adding cargo molecules or probes, these colloids can be considered of high interest for biomedical therapies, sensing applications, remote actuation, and other technological applications.