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金纳米材料由于其可控的制备方法、良好的生物相容性以及独特的光电学性质,日益成为生物医学领域的研究热点,但是同时其生物安全性也引起了很多质疑。文献中关于金纳米材料对细胞的毒性或促生长作用的报道,存在许多矛盾,其主要影响因素有金纳米颗粒的大小和形状、浓度和作用时间以及表面性质等等。本工作将小颗粒AuNPs固定在大尺寸的SiO2微球基底上,来探讨纳米金对细胞的作用及其在活体动物模型上的应用疗效。 (1)采用改进的种子生长法制备了单分散性良好、金壳厚度可控、壳层均匀且完整的SiO2@AuNPs核壳结构。紫外可见吸收光谱表明,500nm SiO2@AuNPs核壳材料的吸收峰相对于小颗粒AuNPs发生了明显的红移,甚至到达红外区域。表面增强拉曼光谱表明,SiO2@AuNPs对罗丹明探针分子有明显的拉曼增强作用。 (2)将500 nm SiO2@AuNPs与Hela细胞作用,发现SiO2@AuNPs不但对细胞无毒,反而能够促进细胞的生长;且随着SiO2核的尺寸增大,对细胞的促进生长率增加。作为对比,我们考察了有相同保护剂的4 nm AuNPs对Hela细胞的作用,发现随着浓度增加,细胞毒性作用逐渐显现,至细胞全部死亡。我们探讨了导致细胞增殖的可能机理,主要包括三点:一是固定在SiO2基底上的小尺寸AuNPs不易被细胞胞吞;二是表面的金壳形成了一个纳米尺度的凹凸不平的形态,有利于细胞吸附;三是细胞膜表面含氨基、巯基的蛋白质容易和Au结合。 (3)成纤维细胞对皮肤创伤愈合的过程非常关键,对诱发血管生成、上皮再生以及胶原形成发挥了重要作用。在体外,我们发现500 nm SiO2@AuNPs能够导致小鼠成纤维细胞(NIH/3T3)增殖,而且随着摩尔浓度增加,细胞的活性增加。对于CS-Growth3来说,当浓度为56nM时,NIH/3T3细胞的增值率最大,可达270%。在体内,我们将浓度为56nM的CS-Growth3采用局部涂抹的方式应用到全层皮肤缺损创面的大鼠模型。实验结果表明,CS-Growth3能够很好的促进大鼠的创伤修复愈合,这可能和纳米金的抗氧化性和抗炎性有很大的联系,而且效果优于临床上常用的rh-bFGF药物。