近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院副研究員王佳宏課題組在二維硅 納米片的定向解理及生物光子 學(xué)應(yīng)用中取得進(jìn)展。 : h"Bf@3  
*.4VO+^  
硅是人體的基本構(gòu)成元素，硅基納米材料具有生物相容性和可降解性。集近紅外拉曼成像與光熱治療為一體的二維單質(zhì)硅納米片，有望實(shí)現(xiàn)成像引導(dǎo)的癌癥治療，在臨床納米醫(yī)學(xué)中具有潛力。單質(zhì)硅是一種立方晶系的非范德華（non-vdW）材料，較難直接獲取二維片層結(jié)構(gòu)，但硅的{111}面擁有比{100}和{110}晶面更低的解理能。因此，可通過解理充分暴露{111}晶面的晶體硅來合成二維硅納米片（Si NSs）。 9n(.v}  
MF7q*f  
研究人員利用硫碘共輔助化學(xué)氣相傳輸法，制備出具有充分暴露{111}面的八面體晶體硅；利用簡單超聲液相剝離技術(shù)，即可實(shí)現(xiàn)大量制備二維硅納米片，其橫向尺寸約200 nm，平均厚度約13 nm。研究人員利用近紅外光具有比可見光更強(qiáng)的組織穿透能力，在波長為785 nm的激光激發(fā)下，SiNSs能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的拉曼散射信號，易與蛋白質(zhì)和有機(jī)物的信號進(jìn)行區(qū)分，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)生物光子成像。此外，SiNSs在1064 nm處的消光系數(shù)達(dá)11.3 L·g^–1·cm^–1，光熱轉(zhuǎn)換效率為21.4%，能夠有效將NIR-II區(qū)的光吸收轉(zhuǎn)換成熱，實(shí)現(xiàn)高效殺傷腫瘤細(xì)胞。該結(jié)果驗(yàn)證了SiNSs用作癌癥治療的潛力。 oxs0)B  
'U9l   
`R9}.?7  
該研究中，晶面選擇性解理的策略可為非范德華材料的二維納米結(jié)構(gòu)制備提供借鑒；由于SiNSs具有優(yōu)異的近紅外生物光子學(xué)特性和良好的生物相容性，其可能在未來納米醫(yī)藥中取得更進(jìn)一步的進(jìn)展。相關(guān)研究成果以From Octahedron Crystals to 2D Silicon Nanosheets: Facet-Selective Cleavage and Biophotonic Applications為題，發(fā)表于在Small上。深圳先進(jìn)院博士程自強(qiáng)和博士研究生崔浩東為論文的共同第一作者，王佳宏和研究員喻學(xué)鋒為論文的通訊作者。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會、廣東省特支計(jì)劃等的支持。