基于铂纳米团簇的生物传感研究进展
2021-02-10王鹏飞杨敏朱龙佼许文涛
王鹏飞 杨敏 朱龙佼 许文涛
(中国农业大学营养与健康系 食品精准营养与质量控制教育部重点实验室,北京 100083)
近年来,由几到几百个贵金属原子(如Au、Ag和Pt等)组成的贵金属纳米团簇(metal nanoclusters,M NCs)得到了越来越多的重视。当尺寸接近电子的费米波长(即<2 nm)时,M NCs由于量子限制,连续态密度分解为离散的能级[1],从而表现出类似于离散的分子特征[2]。因此,M NCs展示出与其他纳米材料截然不同的独特的光、电和化学性质[3]。在众多金属纳米团簇之中,铂纳米团簇(platinum metal nanoclusters,Pt NCs)由于其出色的反应活性、光学特性、催化活性、导电性和生物相容性等,被广泛应用于生物传感和医学成像。
尽管Huang等[4]已经在2019年综述了Pt NCs在合成、物理和化学性质、生物成像和癌症治疗方面的应用,但有关新兴的生物传感器方面的应用还未涉及。因此,在这篇综述中,我们概述了Pt NCs的合成、性质及其近几年中在传感应用中的最新进展。首先,我们总结了不同配体合成Pt NCs的方法及其理化特性。在此基础上,我们进一步强调了近年来基于Pt NCs的荧光生物传感器、纳米酶生物传感器,电化学传感领域以及生物成像等方面的进展,并对Pt NCs目前存在的不足及未来的发展趋势进行展望,以期为研究者提供借鉴。
1 铂纳米簇的合成
在过去的几十年中,包括聚合物,蛋白质和肽以及DNA在内的各种模板已被用于合成Pt NCs,它们不仅充当Pt NCs形成和稳定的支架,而且还提供了合成基于Pt NCs纳米复合材料的条件。此外,Pt NCs的大小,结构和特性与模板和环境高度相关,因此可以调整合成的模板和环境来调整Pt NCs的理化特性。……
