[发明专利]具有可控的表面修饰与功能化的稳定的胶体金纳米颗粒

权利要求书

1.一种制备具有表面修饰的稳定的胶体金纳米颗粒的方法，其包括以下步骤：

a）使用块体金作为源材料，通过自顶向下的纳米制造方法制备金纳米颗粒在胶体悬浮液中的稳定的胶体金纳米颗粒制剂；

b）通过将具有与所述金纳米颗粒结合的至少一种官能团的至少一种配体添加至所述胶体金纳米颗粒来进行所述金纳米颗粒的表面修饰，其中基于所述纳米颗粒上结合的所述配体的覆盖区，所述配体的总量不超过向全部所述裸金纳米颗粒提供结合的配体单层所需的量的三倍，并且使至少一部分所述量的配体与所述金纳米颗粒结合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述自顶向下的纳米制造方法包括将包含机械能、热能、电场电弧放电能、磁场能、离子束能、电子束能或激光能中的至少一种物理能量源施加至所述胶体悬浮液中的所述块体金。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述自顶向下的纳米制造方法包括激光烧蚀胶体悬浮液中的所述块体金。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述自顶向下的纳米制造方法包括两步法，其包括：首先通过使用光、电子束、聚焦离子束、或纳米球平版印刷在基材上制造金纳米颗粒阵列，和其次从所述基材将所述金纳米颗粒阵列移除至胶体悬浮液中。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述金纳米颗粒具有至少一个约1nm至约200nm的尺寸。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述金纳米颗粒的形状包含球、杆、棱镜、盘、立方体、核-壳结构、笼、框架或其混合中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述胶体悬浮液包含水、甲醇、乙醇、丙酮或其它有机液体。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述配体包含聚合物、脱氧核糖核酸核酸序列、核糖核酸序列、适体、氨基酸序列、蛋白质、肽、酶、抗体、荧光标记物或其混合物中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述配体包含两种或更多种不同的配体。

10.根据权利要求1所述的方法，其中与所述金纳米颗粒结合的所述官能团包含硫醇基团、胺基团、膦基团或其混合物。

11.根据权利要求1所述的方法，其中与所述金纳米颗粒结合的所述配体的所述量包含在所述金纳米颗粒上形成所述配体的单层所必要的量的1-100％。

12.根据权利要求1的方法，其中通过以下方法中的至少一种确定所述覆盖区：如由在配体与所述纳米颗粒缀合期间的动态光散射确定的流体力学直径的增加、在1重量%的NaCl存在下在配体与所述纳米颗粒缀合期间在520纳米处的吸光度、通过荧光标记的配体与所述纳米颗粒的缀合的荧光光谱分析、通过参考文献值或通过这些方法的混合。

13.一种包含金纳米颗粒和至少一种配体的胶体金纳米颗粒的溶液，所述配体具有至少一种对所述金纳米颗粒具有亲和力的官能团，并且其中所述金纳米颗粒是稳定的并分散在所述溶液中，并且其中基于所述纳米颗粒上结合的所述配体的覆盖区，所述配体以等于或小于与向全部所述裸金纳米颗粒提供结合的配体的100％单层所需的量相等的所述配体数目的三倍的量存在。

14.根据权利要求13所述的胶体金纳米颗粒的溶液，其中以包含所述金纳米颗粒上所述配体1％-100％的单层覆盖率范围内的表面覆盖率的量使所述金纳米颗粒与所述至少一种配体缀合，并且其中所述溶液包含游离的配体，其没有与金纳米颗粒缀合，基于所述纳米颗粒上结合的所述配体的覆盖区，以等于或小于与所述溶液中所述金纳米颗粒上100%的单层覆盖率所必要的量的两倍相等的配体数目的量存在。

15.根据权利要求13所述的胶体金纳米颗粒的溶液，其包含表面修饰的金纳米颗粒，其中以包含所述金纳米颗粒上所述配体从1％到小于100％的单层覆盖率范围内的表面覆盖率的量使所述金纳米颗粒与所述至少一种配体缀合。

16.根据权利要求13所述的溶液，其中所述溶液包含游离的配体，其没有与金纳米颗粒缀合，基于所述纳米颗粒上结合的所述配体的覆盖区，以等于或小于与所述溶液中所述金纳米颗粒上20%的单层覆盖率相等的配体数目的量存在。