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金纳米壳组成的极薄金壳周围的介电芯（例如二氧化硅[4]），并对近红外（NIR）光表现出可调谐光热响应。 Hirsch等[5]证明了在非肥胖糖尿病母小鼠异种移植犬传染性性病肿瘤的成功不可逆转的热破坏，由于温度显著升高后的将填隙地注射聚乙二醇化的金纳米壳暴露于近红外激光（ 820纳米， 4 W/cm2时）。O'Neal等人[6]研究表明，雌性白化小鼠结肠癌肿瘤通过激光照射（ 3分钟， 808纳米， 4W /平方厘米）被静脉注射聚乙二醇化的金纳米壳（ 20 μL / g），至少一个月是无肿瘤的。在一个相关的研究[7]，聚乙二醇化的金纳米壳（ 8.5微升/克）静脉注射到PC3肿瘤的裸鼠（雌/雌）的小鼠，并进行3分钟的激光照射（4 W/cm2)。这导致升温至65.4 ℃，并在3周后93％的肿瘤消退。激光照射下被动投放到脑肿瘤的聚乙二醇化金纳米壳，导致在原位犬模型中肿瘤组织温度选择性升高超过65℃[8]。在所有这些情况下，金纳米壳的表面，涂覆有PEG，优选累积在肿瘤部位，由于在肿瘤中的高透过性和有组织的不良的血管网（增强的渗透性和滞留或EPR效应）[9]。肿瘤靶向策略（例如缀合的抗体针对表皮生长因子受体（EGFR)和蛙皮素（BBN）的肽）为了进一步提高输送到肿瘤部位已在开展调查，以此利用金纳米壳和纳米球在体内的热消融提高效率。人体临床试验的金纳米壳复发的光热消融（或难治性）头颈部癌是目前正在进行中（Nanospectra生物科学公司）。
（2） 金纳米棒（GNRs）
圆柱形金纳米棒也表现出对近红外光的可调光热响应作为纳米粒子的纵横比（长度/直径）的函数。金纳米棒的横向吸收约在520nm的波长，在近红外区域纵峰可被调谐作为纳米棒的长度函数。十优尔烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板生长法是一种流行的金纳米棒（GNRs）在水介质中的合成方法[10]。
几种表面改性战略已经被采用，为了克服CTAB涂层的毒性和/或GNRs的生物相容性从而达到提高稳定性目标。随后的研究表明， 在小鼠中GNRs接枝有5kDa的和10kDa PEG比接枝2kDa或20kDaPEG的显示更高的循环稳定性。在直接瘤内注射的纳米棒与静脉内给药的情况下相比，在近红外脉冲激光照射下肿瘤生长的抑制更有效果。这与聚乙二醇化的纳米球在荷瘤小鼠中的生物分布研究有很好的相关性，其中涂有聚乙二醇（分子量5kDa）20nm的金纳米球表现出通过网状内皮细胞的最低摄取和从所述主体中最缓慢的间隙。在小鼠结肠癌模型中通过使用静脉注射聚乙二醇化GNRs的光热治疗，导致的小鼠治疗60天后可以有约44％的存活率。平均生存时间：“单独GNR（无近红外照射）”组和“单独激光照射（无GNRs ）”组分别为9.5和9.7天[11]。金纳米棒在肝、脾和淋巴结大量积累，在观察30天后注射。
上述研究不仅是重要的金纳米棒基于光热疗法的发展，也强调为了提高疗效和减少非特异性蓄积的特异性靶向策略的重要性。
1.3.2 量子点
量子点（QDs）是无机半导体的荧光基团，并已成为通用的工具，用于生物成像。量子点是纳米级（B10nm）的半导体，组成的原子元素从周期表组第二至第优尔（例如，镉，锌，硒，碲）或III-V族元素（如P，As）。通过限制电子在可变的尺寸、能带隙、吸收光谱和它们相应的发射波长可以从紫外（UV）被调谐到近红外（NIR）区域。半导体（例如硒化镉）核心的量子产率是通过加入一个外壳的高带隙半导体材料，例如，增强硫化锌（ZnS）围绕在芯周围。巯基（SH）一般都挂靠在硫化锌外壳，采用端羧基（COOH）基团以增加量子点的亲水性。较小的量子点（〜2纳米直径）展示蓝色荧光发射(380〜440纳米），而较大的颗粒（〜5纳米）展示红色荧光（605〜630 nm）。这些在范围内的尺寸可以通过小鼠的肾脏被迅速清除。量子点具有比传统的有机染料更高的亮度和光稳定性。它们具有很宽激发波长范围的，窄且对称的发射光谱特性，对于肿瘤成像具有吸引力。
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