一、 核心特性

1. 強陽離子表面特性：PEI 分子含有大量伯胺、仲胺和叔胺基團，修飾后銀納米顆粒表面帶高密度正電荷。這種特性使其能通過靜電吸附高效結(jié)合帶負電的生物分子（如 DNA、RNA、蛋白質(zhì)、抗體），也可與細菌細胞膜（帶負電）緊密作用，增強抗菌效果。

2. 優(yōu)異的分散穩(wěn)定性：PEI 分子鏈具有親水性，修飾后可在銀納米顆粒表面形成空間位阻層，同時胺基基團與銀表面的配位作用或靜電作用，能有效抑制顆粒團聚，使其在水相、緩沖液中保持良好分散性，儲存周期長于未修飾的銀納米顆粒。

3. 多功能偶聯(lián)位點：PEI 表面的伯胺基團是活性反應(yīng)位點，可通過酰胺化反應(yīng)、席夫堿反應(yīng)等與含羧基、醛基的分子（如靶向肽、熒光染料、藥物分子）共價偶聯(lián)，實現(xiàn)銀納米顆粒的靶向修飾、熒光標記或藥物負載。

4. 可調(diào)的理化與光學(xué)性能：可通過調(diào)控 PEI 的分子量（如 2kDa、25kDa、800kDa）和修飾濃度，改變顆粒表面電荷密度、親水 - 疏水平衡及空間位阻，進而調(diào)控銀納米顆粒的表面等離子體共振（SPR）吸收峰位置，優(yōu)化其光學(xué)性能。

5. pH 響應(yīng)性：PEI 的胺基基團具有質(zhì)子化能力，在酸性條件下質(zhì)子化程度高，顆粒表面正電荷密度增大；堿性條件下質(zhì)子化程度降低，電荷密度下降，這種 pH 響應(yīng)性可用于智能藥物遞送系統(tǒng)。

二、 制備方法

1. 兩步法（常用）

• 制備裸銀納米顆粒：以檸檬酸鈉為還原劑和臨時穩(wěn)定劑，還原硝酸銀溶液，制備尺寸均一的裸銀納米顆粒（粒徑 5-100nm）。

• PEI 表面修飾：向裸銀納米顆粒分散液中加入一定濃度的 PEI 水溶液，室溫下攪拌反應(yīng) 0.5-2h。PEI 分子通過胺基與銀顆粒表面的銀原子或羥基發(fā)生配位、靜電吸附，取代表面的檸檬酸鈉分子，形成 PEI 包覆層。

• 純化：通過離心、洗滌去除游離的 PEI 分子，重新分散于水或緩沖液中。

2. 一步法

   將硝酸銀、PEI 溶液混合，直接加入還原劑，在還原銀離子生成銀納米顆粒的同時，PEI 分子自發(fā)吸附在顆粒表面，實現(xiàn)同步制備與修飾。該方法步驟簡便，但對反應(yīng)條件（如濃度、pH、溫度）要求更高，以保證顆粒形貌均一。

三、 應(yīng)用領(lǐng)域

1. 生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

• 基因遞送載體：PEI 的陽離子特性可通過靜電作用壓縮 DNA/RNA 形成納米復(fù)合物，銀納米顆粒作為載體內(nèi)核，可實現(xiàn)基因的細胞內(nèi)遞送，用于基因治療；同時銀納米顆粒的光學(xué)特性可用于示蹤遞送過程。

• 抗菌材料：PEI 的正電荷可破壞細菌細胞膜，結(jié)合銀離子的抗菌活性，協(xié)同提升抗菌效果，可制備抗菌涂層、傷口敷料、醫(yī)用導(dǎo)管等，對革蘭氏陽性菌和陰性菌均有良好抑制作用。

• 生物成像與檢測：結(jié)合銀納米顆粒的 SERS 活性，PEI 修飾后可偶聯(lián)靶向抗體，用于腫瘤細胞的 SERS 成像；也可偶聯(lián)熒光染料，實現(xiàn)熒光 - SERS 雙模成像。

2. 催化領(lǐng)域

   PEI 修飾的銀納米顆粒可作為催化劑，用于硝基化合物還原、CO 氧化、有機合成等反應(yīng)。PEI 的包覆層可提高顆粒的分散性和穩(wěn)定性，防止反應(yīng)過程中團聚，同時 PEI 的胺基基團可對反應(yīng)物進行吸附富集，提升催化效率和循環(huán)穩(wěn)定性。

3. 環(huán)境治理領(lǐng)域

   用于水體中重金屬離子（如 Cr??、Hg2?）和有機污染物的吸附與降解。PEI 的胺基基團可螯合重金屬離子，銀納米顆粒則可催化降解有機染料（如亞甲基藍），實現(xiàn) “吸附 - 催化" 一體化治理。

四、 注意事項

1. 生物安全性調(diào)控

   PEI 的細胞毒性與其分子量正相關(guān)（高分子量 PEI 毒性更高），且銀納米顆粒本身也存在一定細胞毒性。在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，需選擇合適分子量的 PEI（如 2kDa 低毒型），或通過 PEG 二次修飾、表面接枝靶向肽等方式降低毒性，同時嚴格控制顆粒濃度。

2. 儲存條件

   需避光、低溫（-20℃）儲存于水相或緩沖液中，避免光照導(dǎo)致銀顆粒氧化變色，以及高溫引起的 PEI 鏈聚集和顆粒團聚。

3. 反應(yīng)條件優(yōu)化

   制備過程中 pH 值對 PEI 修飾效果影響顯著：酸性條件下 PEI 質(zhì)子化程度高，與銀顆粒的靜電作用強；堿性條件下易發(fā)生顆粒團聚，需嚴格控制體系 pH 在 5-7 范圍內(nèi)。

PEI修飾銀納米顆粒

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