ทองคำคอลลอยด์หมายถึงระบบคอลลอยด์ที่เกิดขึ้นจากการแขวนลอยอนุภาคทองคำระดับนาโนในสารละลายที่เหมาะสม ขนาดของอนุภาคทองคำโดยทั่วไปมีตั้งแต่ 1 ถึง 100 นาโนเมตร ทองคำคอลลอยด์ดึงดูดความสนใจอย่างมากเนื่องจากคุณสมบัติทางแสงที่เป็นเอกลักษณ์และความเสถียรทางเคมี
ทองคำคอลลอยด์มีประโยชน์ที่สำคัญหลายประการ:
1. การตรวจจับทางชีวภาพ: เนื่องจากผลกระทบของพลาสโมนเรโซแนนซ์พื้นผิว (SPR) ของอนุภาคทองคำ จึงแสดงลักษณะการดูดกลืนแสงและการกระเจิงอย่างมีนัยสำคัญในช่วงแสงที่มองเห็นได้ สิ่งนี้ได้นำไปสู่การประยุกต์ใช้ทองคำคอลลอยด์อย่างกว้างขวางในด้านไบโอเซนเซอร์ เช่น การตรวจจับการมีอยู่และความเข้มข้นของโมเลกุลทางชีววิทยา เช่น โปรตีนและ DNA
2. การวินิจฉัยทางการแพทย์: ทองคำคอลลอยด์นำไปใช้ในการวินิจฉัยทางการแพทย์ได้หลากหลาย เนื่องจากสามารถควบคุมคุณสมบัติทางแสงได้โดยการปรับขนาดอนุภาคและการปรับเปลี่ยนพื้นผิว ทองคำคอลลอยด์สามารถใช้สำหรับกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลสแกนด้วยเลเซอร์ (LSCM), สเปกโทรสโกปีรามานที่ปรับปรุงพื้นผิว (SERS) และการตรวจจับตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ
3. วัสดุเชิงแสง: ทองคำคอลลอยด์มีคุณสมบัติทางแสงที่สำคัญและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวัสดุทางแสง ใช้ในการเตรียมฟิลเตอร์กรองแสง เลนส์สายตา อุปกรณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ฯลฯ
4. ตัวเร่งปฏิกิริยา: อนุภาคทองคำคอลลอยด์ระดับนาโนมีพื้นที่ผิวสูงและมีฤทธิ์สูง ซึ่งทำให้พวกมันมีศักยภาพในด้านการเร่งปฏิกิริยา ทองคำคอลลอยด์สามารถใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาเคมีต่างๆ เช่น ปฏิกิริยาออกซิเดชัน ปฏิกิริยารีดักชัน และเป็นพาหะสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยา
5. วัสดุศาสตร์: ทองคำคอลลอยด์ยังสามารถนำไปใช้ในการวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ได้ เช่น การเตรียมวัสดุที่มีโครงสร้างเป็นทองนาโน การเตรียมลวดนาโน นาโนกริด เป็นต้น
โดยสรุป ทองคำคอลลอยด์มีศักยภาพในการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในสาขาต่างๆ เช่น การตรวจจับทางชีวภาพ การวินิจฉัยทางการแพทย์ วัสดุเชิงแสง ตัวเร่งปฏิกิริยา และวัสดุศาสตร์ เนื่องจากคุณสมบัติทางแสงที่เป็นเอกลักษณ์และความเสถียรทางเคมี
