一、研究背景及选题依据
1. 癌症研究意义及其目前治疗方法的优缺点
癌症是一种严重危害人类健康和生命的疾病，目前癌症治疗的主要手段有手术、放疗、化疗等。这些治疗方法各有优缺点，手术可对癌症组织有效切除，但创伤性大，对于亚临床转移灶无效，不能彻底消灭癌细胞；化疗使用化学药品进行治疗，可杀死局部和转移的癌细胞，可作为全身性治疗，但因其毒副作用和癌细胞对药品产生的耐药性使临床上受到限制；放疗利用高能量放射线在分子水平上破坏细胞和组织，常作为清除剩余癌细胞辅助治疗，其缺点在于放射光束也破坏癌组织周围的正常组织。
2.光热治疗法的简介及其发展趋势：
光热治疗是继手术、放疗、化疗等治疗癌症的新型治疗方法，把光能转化为热能破坏癌细胞，在一定程度上治疗癌症的微创治疗策略。光热治疗的致热源包括近红外、可见光、射频波、微波、超声波，利用致热源在特定部位的诱导热效应，达到有效治疗温度，即临床上所说的过热高。由于肿瘤组织对致热源的吸收效率低，因而在肿瘤部位注射人工合成的有机染料分子，例如吲哚花青绿、卟啉类灯来提高光热效应。这些染料分子容易被光漂白，所以光热治疗在临床上没有得到广泛的应用。
3.金纳米用于光热疗法的基本原理：
近年来随着纳米科学技术的发展，纳米金作为新的光热曾敏剂得以开发应用，热疗技术的研究也获得突破性进展。目前用于热疗的纳米金主要为金纳米笼、金纳米壳和金纳米棒。相对于非金属纳米粒，纳米金具有独特的表面等离子体共振（SPR）现象：在振荡磁场作用下，纳米金的导电电子会发生相干振荡，使得自由电子和离子金属核分离，产生的库伦力使得电子在纳米金表面来回振荡，从而在粒子表面形成偶极振荡，并产生独特的光物理学现象。这种独特的SPR能力会产生极大的电场增强，使得人们对光-物质的相互作用有了新的见解和新机制研究，如等离子体增强光谱、高次谐波发射、纳米光学天线、等离子体诱导真空拉比分裂效应、光热效应和等离子体辅助光化学反应，SPR已经成为一门新兴繁荣的科学技术领域。纳米金的SPR与其成分、尺寸、形状、周围介质的电介质性质、粒子间相互作用等因素有关，例如金纳米球通常只有在可见光范围520 nm左右有一个强烈的吸收峰；而金纳米棒具有纵向SRP峰（LSPR）和横向SPR峰（TSPR），其SPR波长（520-1600 nm）可以通过改变金纳米棒的长宽比调节；金纳米笼和金纳米壳具有金纳米棒类似的SPR现象及SPR可调节性。
纳米金的特性使得其在生物成像、药物递送、光热治疗等有良好的潜在应用。纳米金的光强吸收性质大大增强了可见光、近红外线的吸收，比传统的光热治疗强几个数量级，并将光能迅速转换为热能（1 ps），能作为高效的光热转换剂。纳米金具有高效光热转化和可调性，据文献报道，在不同的镭射强度、照射时间、金纳米浓度下，金纳米能够使的周围环境温度增加10~1000 ℃。相比于金纳米笼和金纳米壳，金纳米棒因其易于制备，为光热治疗提供更加方便的平台。对于体内应用，近红外光（NIR）作为致热源较可见光区更适合光热疗法：水窗（700-1300 nm）区被公认为适于治疗和成像的最佳光谱区，在这一光谱区NIR能够穿透进入深部组织10 cm左右，克服了可见光组织穿透能力差的缺点，并且对组织中的水和血红蛋白对NIR吸收相对少。
金纳米棒的LSPR能够调节在NIR区，其LSRP对于长宽和形状比非常敏感。过去几年中，研究人员在对金纳米棒的大小和形状调节上有了极大的发展。金纳米棒制备方法通常包括bottom-up和top-down两种，前者包括湿化学法、电化学法、声化学法、溶剂热法、光化学还原、微波辅助法，后者通过不同物理蚀刻过程和金沉积来制备。最常用的金纳米棒制备方法是由EI-Sayed等和Murphy等各自发展的种子介导生长法，该法应用软模板和金种子在生长液中生长金纳米棒，应用该方法能够制备得近乎单分散的金纳米棒。种子介导生长法制备金纳米棒受到很多因素影响包括温度、pH、金种的结晶度、单组份表面活性剂如CTAB、双表面活性剂如CTAB与BDAC、碘离子、铜离子、芳香小分子、油酸钠等。
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