一种对金纳米团簇进行加热的方法

1.本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种对金纳米团簇进行加热的方法。

背景技术：

2.金纳米团簇是近年来出现的一类新型纳米材料。金纳米团簇具有核壳结构，内核由金原子构成，外壳为有机保护配体，粒径通常小于3nm。由于具有超小粒径、独特的类分子理化性质和良好的生物相容性，金纳米团簇在传感检测、生物成像、抗菌药物和疾病等生物医学领域具有良好的应用前景。
3.热疗作为一种新兴的方法，具有适用范围广、无辐射和增益其它疗法等多种优势。纳米材料(包括金纳米团簇)应用于热疗是当前生物医学领域的研究热点。纳米材料应用于热疗的前提是其能在一定的条件下产热并释放热量。对金纳米团簇这类非磁性纳米材料进行加热实现热疗的方法还未见报道。

技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种对金纳米团簇进行加热的方法，本发明通过交变磁场实现了对金纳米团簇进行电磁感应加热。
5.为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
6.本发明提供了一种对金纳米团簇进行加热的方法，包括以下步骤：
7.将金纳米团簇溶液置于交变磁场中，进行电磁感应加热；
8.所述交变磁场的功率为1.0～2.5kw。
9.优选的，所述金纳米团簇溶液中金纳米团簇的质量浓度为5～50μg/ml。
10.优选的，所述金纳米团簇溶液的溶剂包括水、生理盐水或磷酸盐缓冲液。
11.优选的，所述电磁感应加热的时间为10～40min。
12.优选的，所述生理盐水为质量浓度为0.9％的nacl溶液。
13.本发明提供了一种利用磁感应对金纳米团簇进行加热的方法，包括以下步骤：将金纳米团簇溶液置于交变磁场中，进行电磁感应加热。本发明采用交变磁场对金纳米团簇进行电磁感应加热，金纳米团簇处于交变磁场时，内部磁通量发生变化，从而形成感应电流。由于金纳米团簇本质上属于金属材料，具有一定的电阻率，感应电流通过时能够产热(焦耳定律)，从而达到加热效果。
14.此外，本发明提供的加热方式温和，不会导致高温伤害，且在升温至一定温度时能保持稳定，从而为将金纳米团簇应用于热疗奠定了技术基础，具有良好的应用前景。而且本发明提供种对金纳米团簇进行加热的方法简单，易于操作。
附图说明
15.图1为本发明利用电磁感应对金纳米团簇进行加热的原理示意图；
16.图2为实施例1中电磁感应加热前后的金纳米团簇溶液温度变化图；
17.图3为实施例2中电磁感应加热前后的金纳米团簇溶液温度变化图；
18.图4为实施例3中电磁感应加热前后的金纳米团簇溶液温度变化图；
19.图5为实施例4中电磁感应加热前后的金纳米团簇溶液温度变化图；
20.图6为实施例5中电磁感应加热前后的金纳米团簇溶液温度变化图；
21.图7为实施例6中电磁感应加热前后的金纳米团簇溶液温度变化图；
22.图8为实施例7中电磁感应加热前后的金纳米团簇溶液温度变化图。
具体实施方式
23.本发明提供了一种对金纳米团簇进行加热的方法，包括以下步骤：
24.将金纳米团簇溶液置于交变磁场中，进行电磁感应加热；
25.所述交变磁场的功率为1.0～2.5kw。
26.如无特殊说明，本发明对所用原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
27.本发明将金纳米团簇溶液置于交变磁场中，进行电磁感应加热。
28.在本发明中，所述金纳米团簇溶液优选包括水、生理盐水或磷酸盐缓冲液，更优选为生理盐水。
29.在本发明对所述金纳米团簇的来源没有特殊限定，本领域熟知来源的金纳米团簇即可。在本发明实施例中，所述金纳米团簇的制备方法参照
30.《balancing the rate of cluster growth and etching for gram-scale synthesis of thiolate-protectedau(25)nanoclusters with atomic precision》(yuan x,zhang b,luo z,et al.angew chem int ed engl,2014.53,4623-4627)。在本发明实施例中，所述金纳米团簇的制备方法具体为在三颈瓶中依次加入2.35ml超纯水、250μl浓度为20mmol/l的氯金酸(haucl4)溶液、2ml浓度为5mmol/l的6-巯基己酸(mha)溶液，将磁力搅拌器转速调到180rpm，在室温下进行还原反应30min，然后加入300μl浓度为1mol/l的naoh溶液和100μl浓度为0.1136mol/l的nabh4溶液，将磁力搅拌器转速调到300rpm，继续在室温下进行还原反应3h，得到金纳米团簇。
31.在本发明中，所述金纳米团簇溶液中金纳米团簇的质量浓度优选为5～50μg/ml，更优选为10～25μg/ml。
32.在本发明中，所述生理盐水为质量浓度优选为0.9％的nacl溶液。
33.本发明对所述提供交变磁场的设备没有特殊限定，根据实际需要选择合适的设备即可。在本发明的实施例中，所述提供交变磁场的设备为深圳市双平电源技术有限公司的spg-10ab-ii型高频电磁感应加热设备。高频电磁感应加热设备开机后其铜线圈区域分布有交变磁场，本发明将金纳米团簇溶液置于塑料离心管中，放置于电磁感应加热设备的铜线圈中间进行电磁感应加热。
34.在本发明中，所述交变磁场的功率为1.0～2.5kw，优选为1.5～2kw。
35.在本发明中，所述电磁感应加热的时间优选为10～40min，更优选为15～30min。
36.本发明利用磁感应对金纳米团簇进行加热的原理如图1所示。由图1可知，本发明利用交变磁场对金纳米团簇溶液进行加热，非磁性金属纳米材料的产热主要源自涡旋损耗，金纳米团簇处于交变磁场中，其内部磁通量会发生变化，从而形成感应电流(涡流)。由
于金属本身具有一定的电阻率，感应电流通过时产生焦耳热，从而达到加热效果。金纳米团簇具有超小粒径，电磁感应产生的焦耳热有限，升至一定温度时能够保持稳定。因此，本发明提出的利用电磁感应对金纳米团簇进行加热的方法为金纳米团簇应用于热疗奠定了技术基础，具有良好的应用前景。
37.下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
38.实施例1
39.在三颈瓶中依次加入2.35ml超纯水、250μl浓度为20mmol/l的氯金酸(haucl4)溶液、2ml浓度为5mmol/l的6-巯基己酸(mha)溶液，将磁力搅拌器转速调到180rpm，在室温下进行还原反应30min，然后加入300μl浓度为1mol/l的naoh溶液和100μl浓度为0.1136mol/l的nabh4溶液，将磁力搅拌器转速调到300rpm，继续在室温下进行还原反应3h，得到金纳米团簇；
40.将高频电磁感应加热设备的功率设置为1.5kw，将浓度为25μg/ml的金纳米团簇溶液(溶液分别为h2o、0.9％nacl溶液和pbs)分别置于电磁感应加热设备的铜线圈中加热，持续30min。
41.实施例2
42.与实施例1的区别在于，加热功率为1.0kw，其余内容与实施例1一致。
43.实施例3
44.与实施例1的区别在于，加热功率为2.5kw，其余内容与实施例1一致。
45.实施例4
46.与实施例1的区别在于，加热时间为10min，其余内容与实施例1一致。
47.实施例5
48.与实施例1的区别在于，加热时间为40min，其余内容与实施例1一致。
49.实施例6
50.与实施例1的区别在于，金纳米团簇浓度为5μg/ml，其余内容与实施例1一致。
51.实施例7
52.与实施例1的区别在于，金纳米团簇浓度为50μg/ml，其余内容与实施例1一致。
53.性能测试
54.对实施例1～7中加热前后金纳米团簇溶液的温度进行测定，结果如图2～8所示。
55.由图2可知，实施例1中采用交变磁场对金纳米团簇进行电磁感应加热后，金纳米团簇的h2o溶液、0.9％nacl溶液、pbs溶液分别上升了4.7℃、5.5℃和5.0℃。
56.由图3可知，实施例2中采用交变磁场对金纳米团簇进行电磁感应加热后，金纳米团簇的h2o溶液、0.9％nacl溶液、pbs溶液分别上升了3.4℃、4.2℃和4.2℃。
57.由图4可知，采用交变磁场对金纳米团簇进行电磁感应加热后，金纳米团簇的h2o溶液、0.9％nacl溶液、pbs溶液分别上升了7.5℃、7.8℃和7.1℃。
58.由图5可知，采用交变磁场对金纳米团簇进行电磁感应加热后，金纳米团簇的h2o溶液、0.9％nacl溶液、pbs溶液分别上升了2.2℃、2.9℃和2.7℃。
59.由图6可知，采用交变磁场对金纳米团簇进行电磁感应加热后，金纳米团簇的h2o溶液、0.9％nacl溶液、pbs溶液分别上升了5.9℃、7.5℃和6.9℃。
60.由图7可知，采用交变磁场对金纳米团簇进行电磁感应加热后，金纳米团簇的h2o
溶液、0.9％nacl溶液、pbs溶液分别上升了1.8℃、2.9℃和2.5℃。
61.由图8可知，采用交变磁场对金纳米团簇进行电磁感应加热后，金纳米团簇的h2o溶液、0.9％nacl溶液、pbs溶液分别上升了4.9℃、6.0℃和5.5℃。
62.尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

技术特征：

1.一种对金纳米团簇进行加热的方法，其特征在于，包括以下步骤：将金纳米团簇溶液置于交变磁场中，进行电磁感应加热；所述交变磁场的功率为1.0～2.5kw。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金纳米团簇溶液中金纳米团簇的质量浓度为5～50μg/ml。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金纳米团簇溶液的溶剂包括水、生理盐水或磷酸盐缓冲液。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁感应加热的时间为10～40min。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述生理盐水为质量浓度为0.9％的nacl溶液。

技术总结

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种对金纳米团簇进行加热的方法。本发明采用交变磁场对金纳米团簇进行电磁感应加热，金纳米团簇处于交变磁场时，内部磁通量发生变化，从而形成感应电流。由于金纳米团簇本质上属于金属材料，具有一定的电阻率，感应电流通过时能够产热(焦耳定律)，从而达到加热效果。此外，本发明提供的加热方式温和，不会导致高温伤害，且在升温至一定温度时能保持稳定，从而为将金纳米团簇应用于热疗奠定了技术基础，具有良好的应用前景。的应用前景。的应用前景。