金奈米微粒能藉由電漿子共振(plasmon resonance)強烈吸收近紅外波段的電磁波並轉換成熱，此光熱效應可以被用來摧毀吞噬微粒的腫瘤細胞。最近，美國科學家發現直徑100 nm、由金及二氧化矽外殼包覆金奈米微粒形成的金奈米套娃娃(nanomatryoshkas)結構，比常用於研究的粒徑150 nm的金奈米殼(nanoshell)更能摧毀小鼠的乳癌細胞。這項發現顯示奈米微粒的大小對於腫瘤的治療影響甚鉅。 光熱治療(Photothermal therapy)是新興的腫瘤移除技術，比化療及手術的侵入性還低。它的原理是將光輻射轉為熱能，利用熱使蛋白質及DNA變性，並凝結組織，破壞患部細胞，同時將周遭健康組織的受損降至最低。金奈米微粒能吸收約800 nm的近紅外光(此波長的光能深入生物組織)，又由於它無毒且具生物相容性，因此特別適合做為光熱治療劑。 治療腫瘤效果最好的金奈米結構是內核為二氧化矽的金奈米殼(nanoshell)，但它們目前的問題是無法製作得小於100 nm，而尺寸越小越，越容易被腫瘤細胞吞噬，也越快排出體外。由金/二氧化矽/金組成的多層金奈米結構可以製作得小於100 nm，且由於內部金核及外側金殼提供了電漿子耦合，雖然微粒尺寸較小，其電漿子共振的波長仍能落在近紅外波段，且光吸收效率為77%，遠高於常用的金奈米殼的15%。 由Naomi Halas及Amit Joshi指導的Rice大學及Baylor醫學院研究團隊最近直接比較次100奈米的金奈米套娃娃與粒徑約150 nm的金奈米殼，在光熱治療罹患三重陰性乳癌(triple negative breast cancers)的小鼠上的表現。該團隊以波長808 nm、功率3 W的雷射照射小鼠五分鐘，腫瘤細胞大量吞噬金奈米套娃娃的結果，使單一次光熱治療即可清除高達83%的小鼠腫瘤；相形之下，相同劑量的金奈米殼只能治癒33%的小鼠。 該團隊目前正在進一步改良其金奈米套娃娃，希望能在中間的二氧化矽部份填裝螢光劑及MRI對比劑，以便在微手術及術前造影時能更清楚觀察到金奈米套娃娃。詳見近期的ACS Nano | DOI: 10.1021/nn501871d。 |