金納米簇（AuNCs）作為一種超小尺寸的納米材料（通常小于 2 納米），因其特殊的光電子特性、良好的生物相容性和低毒性，在多個領域展現出廣泛的應用潛力。

生物醫學領域

1. 生物成像：

• 細胞成像：金納米簇可用于細胞器定位、活細胞追蹤等，其熒光發射波長可在可見光至近紅外光區域精準調控，滿足不同成像需求。

• 體內熒光成像：如腫瘤靶向成像，利用金納米簇的熒光特性，實現對腫瘤組織的精準定位和觀察。

2. 藥物遞送：

• 金納米簇可作為藥物載體，通過表面修飾靶向分子（如抗體、肽），實現藥物的精準遞送。

3. 生物檢測：

• 基于熒光猝滅/增強效應，金納米簇可用于檢測金屬離子（如 Hg2?、Cu2?）、生物分子（如 DNA、蛋白質）等。其檢測限可達 nM 甚至 pM 級別，具有高靈敏度和高選擇性。

4. 抗菌治療：

• 某些金納米簇（如 Au??(MBA)??）對耐藥菌具有優異的抗菌活性。它們可通過與細菌細胞壁結合并內化，與細菌 DNA 作用，從而殺死細菌。

光學傳感領域

1. 熒光傳感器：

• 金納米簇可用于制作熒光傳感器，用于環境污染物（如重金屬、農藥殘留）、食品添加劑的痕量檢測。其高靈敏度和高選擇性使得這些傳感器在環境監測和食品安全領域具有廣泛應用前景。

2. 光學免疫傳感：

• 金納米簇憑借其優異的熒光性能、良好的生物相容性和低毒性，成為光學免疫傳感中具有潛力的標記物和信號探針。通過將金納米簇與抗體或抗原相結合，利用其熒光信號的變化實現對目標生物分子的高靈敏檢測，為疾病的早期診斷、環境污染物的監測以及食品安全的保障提供有力技術支持。

催化領域

1. 小分子反應催化：

• 金納米簇因表面暴露大量活性位點，可用于催化小分子反應（如 CO 氧化、硝基化合物還原）。其尺寸可控性使其催化活性和選擇性優于傳統金納米催化劑。

2. 能源催化：

• 在能源催化領域，金納米簇也展現出巨大潛力。

其他領域

1. 深層生物組織成像：

• 基于金納米簇的短波紅外（SWIR）發光納米顆粒，可擴展單粒子追蹤顯微鏡的“工具箱"，實現復雜較厚生物組織的高精度觀測。這一技術在生物醫學研究和臨床診斷中具有重要意義。

2. 鈣鈦礦太陽能電池：

• 金屬納米團簇（包括金納米簇）作為界面修飾材料，可使鈣鈦礦太陽能電池效率提升至 25.1%，并在高溫環境下保持 85% 以上穩定性。這一應用為太陽能電池的性能提升提供了新的思路。

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