Hiệu ứng quang nhiệt của hạt nano vàng cấu trúc lõi/vỏ trong mô

Tạp chí Khoa học và Công nghệ 54 (1) (2016) 74-81 
1 
HIỆU ỨNG QUANG NHIỆT CỦA HẠT NANO VÀNG CẤU TRÚC 
LÕI/VỎ TRONG MÔ 
Vũ Thị Thùy Dương1, 2, *, Trịnh Thị Thương1, Vũ Dương1, Nguyễn Thị Thùy1, 
Nghiêm Thị Hà Liên1, Đỗ Quang Hòa1, Trần Hồng Nhung1 
1Institute of Physics, Vietnam Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet Road, 
Cau Giay District, Hanoi, Vietnam 
2The Office of National Programmes on Science and Technology, Ministry of Science and 
Technology of Vietnam, 113 Tran Duy Hung Road, Cau Giay District, Hanoi, Vietnam 
*Email: vtduong@iop.vast.ac.vn 
Đến Tòa soạn: 12/01/2015; Chấp nhận đăng: 14/9/2016 
TÓM TẮT 
Bài báo đưa ra những kết quả nghiên cứu về hiệu ứng quang nhiệt của hạt nano vàng cấu 
trúc lõi/vỏ SiO2/Au và Fe3O4/SiO2/Au trong mô thịt khi được chiếu sáng bằng nguồn laser 
diode bước sóng 808 nm. Sau 10 phút chiếu laser, nhiệt độ trung bình của mẫu tiêm hạt 
SiO2/Au và Fe3O4/SiO2/Au với cùng lượng 1×108 hạt đạt được tương ứng là 58 °C ± 5 °C và 
50 °C ± 5 °C. Xác định được hiệu suất chuyển đổi quang - nhiệt η tương ứng với mỗi loại hạt 
Fe3O4/SiO2/Au và SiO2/Au là 16 % và 22 %. Kết quả này cho thấy hạt nano vàng cấu trúc 
lõi/vỏ có thể dùng được trong việc phá hủy mô bằng hiệu ứng quang - nhiệt. 
Từ khóa: hạt nano cấu trúc lõi-vỏ, hiệu ứng quang nhiệt. 
1. GIỚI THIỆU 
Các hạt nano kim loại như: hạt nano vàng, hạt nano bạc, thanh nano vàng, hạt nano vàng 
đa lớp,  đã được biết đến với các tính chất quang đặc biệt do hiệu ứng cộng hưởng plasmon 
bề mặt [1 - 4]. Hạt nano vàng đa lớp hay hạt nano vàng cấu trúc lõi/vỏ (nanoshells) như: 
silica/vàng (SiO2/Au), từ/silica/vàng (Fe3O4/SiO2/Au) có phổ hấp thụ plasmon bề mặt với đỉnh 
dịch về phía sóng dài khi tỉ lệ lõi/vỏ càng lớn [4, 5, 8]. Bằng cách điều khiển tỉ lệ lõi/vỏ người ta 
đã chế tạo được các hạt nano vàng đa lớp có đỉnh hấp thụ plasmon nằm trong vùng hồng ngoại 
gần 800 – 900 nm ứng với vùng “cửa sổ da”. Do đó, người ta có thể phát hiện và tiêu diệt tế bào 
ung thư trong các khối u nằm sâu dưới da nhờ hiệu ứng quang nhiệt mà không làm ảnh hưởng 
đến tế bào lành [4 - 9]. 
Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu hiệu ứng quang nhiệt của hạt nano vàng cấu trúc 
lõi/vỏ (SiO2/Au và Fe3O4/SiO2/Au) trong mô thịt được chiếu bằng laser liên tục bước sóng 808 
nm. Trên cơ sở các đường tăng và giảm nhiệt độ thu được, đã xác định hệ số chuyển đổi quang 
nhiệt cho từng loại hạt. Các kết quả cho thấy khả năng của các hạt nano vàng đa lớp trong vai 
trò tác nhân chuyển đổi năng lượng quang thành nhiệt trong vùng được chiếu sáng. 
75 
2. THỰC NGHIỆM 
2. 1. Chuẩn bị thí nghiệm 
Các hạt nano vàng đa lớp được sử dụng là hạt nano cấu trúc lõi/vỏ silica/vàng (SiO2/Au) 
và từ/silica/vàng (Fe3O4/SiO2/Au) được chế tạo tại phòng thí nghiệm Nanobiophotonic của Viện 
Vật lý [10,11]. Phổ hấp thụ của các mẫu được đo trên hệ UV-Vis –NIR (Shimadzu UV-2600) 
của phòng thí nghiệm trọng điểm, Viện Vật lý. Hình thái các hạt nano được khảo sát dựa trên 
ảnh chụp trên kính hiển vi điện tử TEM (JEM-1010), Viện vệ sinh Dịch tễ. Hệ đo hiệu ứng 
quang - nhiệt của hạt nano vàng được dựng tại phòng thí nghiệm Nanobiophotonic của Viện Vật 
lý. 
2.2. Bố trí thí nghiệm 
Các nghiên cứu hiệu ứng quang nhiệt của các hạt nano vàng trong mô thịt được khảo sát 
trên hệ đo như mô tả trong Hình 1. Chùm laser bán dẫn (CW, 808 nm, 2 W) sau khi qua sợi cáp 
quang và được chuẩn trực trước khi chiếu vào mẫu, đặt cách mẫu một khoảng d không đổi. Cảm 
biến nhiệt (PT100, Hayashi Denko) được đặt trong mẫu gần vị trí tiêm hạt, tín hiệu của cảm 
biến được đưa vào bộ DAQ (Data Acquisition) nối với máy tính. Phép đo được điều khiển bằng 
phần mềm LabVIEW 8.6. Mẫu thí nghiệm được thực hiện trên mô thịt có kích thước 4×4 mm 
với các chiều dày thay đổi là 1, 2, 3, 4 mm. Mẫu tiêm hạt và mẫu đối chứng (không tiêm hạt) 
đều được chiếu laser, thời gian chiếu 10 phút, đường kính vết chiếu 1,5 mm, mật độ chiếu 7,3 
W/cm2. Các phép đo được thực hiện ở nhiệt độ phòng 28 0C. 
Hình 1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát hiệu ứng quang nhiệt của hạt nano vàng trên mô thịt, với NPs 
là vị trí được tiêm hạt nano trong mẫu. 
2.3. Quá trình chuyển đổi quang - nhiệt 
Khi có sự kích thích của ánh sáng tới, các điện tử trong hạt nano sẽ hấp thụ năng lượng và 
dao động, sau đó năng lượng của dao động của điện tử sẽ chuyển biến thành nhiệt khi tương tác 
Vũ Thị Thùy Dương và NNK 
76 
với các dao động mạng tinh thể. Nhiệt sẽ khuếch tán khỏi hạt nano ra xung quanh dẫn đến nhiệt 
độ ở môi trường xung quanh hạt tăng lên. Quá trình sinh nhiệt trở nên đặc biệt mạnh trong 
trường hợp các hạt nano kim loại trong chế độ cộng hưởng plasmon. Khi hệ (gồm hạt nano vàng 
và môi trường chứa hạt) được chiếu sáng, thì mô hình cân bằng năng lượng tổng của một hệ 
được mô tả bởi phương trình cân bằng nhiệt [1, 8, 9]: 
outsurrinnpin
i
ipi QQQdt
dTCm −+=∑ ,,, (1) 
trong đó, Qin,pn - nhiệt lượng của hạt nano vàng do hấp thụ ánh sáng chiếu tới, Qsurr – nhiệt 
lượng của môi trường hệ do hấp thụ trực tiếp ánh sáng chiếu tới và Qout – nhiệt lượng mất mát 
do truyền nhiệt ra ngoài hệ. mi, Cp,i là khối lượng và nhiệt dung của các thành phần trong hệ, T(t) 
là nhiệt độ tại thời điểm t. Qin,pn được xác định theo công thức: 
( )ηλ .101
,
A
npin IQ −−= (2) 
với I là công suất ánh sáng chiếu vào mẫu, Aλ là độ hấp thụ của hạt tại bước sóng kích, η là hiệu 
suất chuyển đổi quang nhiệt của hạt. 
( )surrout TThSQ −= , (3) 
với h là hệ số truyền nhiệt của hệ, S là diện tích vùng truyền nhiệt từ hệ ra ngoài, Tsurr là nhiệt độ 
ngoài hệ. Tích hS được xác định bằng sự suy giảm nhiệt độ sau khi tắt nguồn chiếu. T là nhiệt 
độ môi trường của hệ. 
Tại trạng thái cân bằng nhiệt, nhiệt lượng hệ thu được bằng nhiệt lượng tỏa ra: 
surrinnpin QQ ,, + = ( ) )(.101 max, surrsurrinA TThSQI −=+− − ηλ (4) 
với Tmax là nhiệt độ cao nhất tại trạng thái cân bằng nhiệt. Do đó, hiệu suất chuyển đổi quang 
nhiệt của hạt nano trong hệ được tính là: 
)101(
)(
,max
λ
η A
surrinsurr
I
QTThS
−
−
−−
= (5) 
Đặt 
ipi
surrnpin
cm
QQ
A
,
,
.
+
= (°C/s) là vận tốc hấp thụ nhiệt lượng thể hiện sự tăng nhiệt độ khi có 
ánh sáng chiếu đến hạt,
ipi cm
hSB
,
.
= (s-1) là hằng số tốc độ mất mát nhiệt được xác định bằng sự 
giảm nhiệt độ của hệ ra ngoài sau khi tắt ánh sáng chiếu. 
Khi chùm sáng chiếu đến hệ, các hạt nano và môi trường chứa hạt cùng hấp thụ năng 
lượng ánh sáng tới làm nhiệt độ của hệ tăng dần. Từ phương trình (1) suy ra đường tăng nhiệt 
theo thời gian: 
( )[ ]Bt
B
ATtT surr −−+= exp1)( khi A ≠ 0 (6) 
Sau khi nhiệt độ hệ đạt đến trạng thái cân bằng ta tắt ánh sáng chiếu tới, khi đó A = 0. Lúc 
này nhiệt độ của hệ cao hơn nhiệt độ bên ngoài nên hệ sẽ mất mát nhiệt ra môi trường xung 
quanh. Đường giảm nhiệt theo thời gian là: 
( ) ( )BtTTTtT surrsurr −−+= exp)( max khi A = 0 (7) 
77 
với Tmax là nhiệt độ lúc bắt đầu tắt ánh sáng chiếu. Từ kết quả thực nghiệm ta có thể tính hệ số A 
và B sau đó biểu diễn được đường fit nhiệt độ theo thời gian. 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Đặc trưng của các hạt nano cấu trúc lõi/vỏ 
Hạt nano Fe3O4/SiO2/Au (FeSiAu) có lớp vỏ vàng dày 20 ± 10 nm, đường kính lõi từ/silica 
là 110 ± 20 nm, phổ hấp thụ plasmon trải rộng từ 650 ÷ 900 nm với cực đại tại 750 nm (Hình 
2a). Hạt nano SiO2/Au (SiAu) có lớp vỏ vàng dày 20 ± 10 nm, đường kính lõi silica là 140 ± 10 
nm, hấp thụ plasmon trải rộng từ 700 ÷ 900 nm với cực đại tại 810 nm (Hình 2b). 
Hình 2. Ảnh TEM và phổ hấp thụ của hạt nano vàng cấu trúc lõi/vỏ: (a)- FeSiAu, (b)- SiAu. 
3.2. Khảo sát hiệu ứng quang nhiệt 
III.2.1. Khảo sát sự thay đổi nhiệt độ của các hạt nano cấu trúc lõi/vỏ với cùng lượng hạt 
Các mẫu thịt có độ dày thay đổi 1, 2, 3, 4 mm được tiêm hạt nano SiAu và FeSiAu với 
cùng lượng hạt như nhau (1×108 hạt). Sau đó chiếu laser bước sóng 808 nm vào mẫu với đường 
kính vết chiếu 1,5 mm, mật độ laser chiếu trên bề mặt mẫu 7,3 W/cm2. Các mẫu đối chứng có 
độ dày tương ứng cũng được chiếu laser ở cùng điều kiện. Đường biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ 
của mẫu theo thời gian được biểu diễn ở Hình 3. Sau 600 giây chiếu sáng, nhiệt độ của các mẫu 
đạt được là 58, 53, 41, 36 0C (± 50C) với mẫu tiêm hạt SiAu và 50, 44, 36, 33 0C (± 5 0C) với 
mẫu tiêm hạt FeSiAu ở các độ dày mẫu tương ứng là 1, 2, 3, 4 mm. Nhiệt độ ở mẫu đối chứng 
là 40, 35, 33, 30 0C (± 5 °C). Trong cùng điều kiện chiếu sáng, với lượng hạt được tiêm vào 
mẫu như nhau nhưng nhiệt độ của mẫu tiêm hạt SiAu luôn cao hơn mẫu tiêm hạt FeSiAu. Điều 
này có thể giải thích là do đỉnh hấp thụ plasmon của hạt nano SiAu là 810 nm, gần với bước 
sóng 808 nm của laser chiếu hơn đỉnh hấp thụ 750 nm của hạt nano FeSiSAu. Kích thước mẫu 
càng dày thì năng lượng laser chiếu đến hạt nano vàng càng giảm, nên nhiệt độ của mẫu càng 
giảm khi độ dày mẫu càng tăng. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa mẫu tiêm hạt và mẫu đối chứng 
được giải thích bằng hiệu ứng cộng hưởng plasmon của các hạt nano vàng [3-6]. Kết quả đo 
nhiệt độ của các mẫu được tổng hợp trong Bảng 1. 
(a) 
400 600 800 1000
0.0
0.5
1.0
In
te
n
si
ty
(N
o
rm
al
iz
ed
)
Wavelength (nm)
SiO2/Au
(b) 
Vũ Thị Thùy Dương và NNK 
78 
0 200 400 600 800
30
40
50
60
DC
FeSiAu
N
hi
et
do
[o
C]
Thoi gian [s]
1 mm
SiAu
0 200 400 600 800
30
40
50
60
DC
SiAu
N
hi
et
do
[o
C]
Thoi gian [s]
2 mm
FeSiAu
0 200 400 600 800
30
40
50
60
DC
FeSiAu
SiAu
N
hi
e
t d
o
[o
C]
Thoi gian [s]
3 mm
0 200 400 600 800
30
40
50
60
DC
FeSiAu
SiAu
Thoi gian [s]
N
hi
et
do
[o
C]
4 mm
Hình 3. Đường thay đổi nhiệt độ của mẫu đối chứng (DC) và mẫu tiêm hạt nano SiAu, FeSiAu theo thời 
gian, mẫu có độ dày, mật độ công suất laser chiếu 7,3 W/cm2. Đường fit là đường nét liền. 
Bảng 1. Nhiệt độ đạt được của mẫu sau 10 phút chiếu Tmax , vận tốc hấp thụ nhiệt A(oC/s) và hằng số tốc 
độ mất nhiệt B(s-1) của các mẫu tiêm hạt SiAu, FeSiAu và mẫu đối chứng. 
Độ dày 
mẫu 
(mm) 
Mẫu đối chứng Mẫu tiêm hạt SiAu Mẫu tiêm hạt FeSiAu 
Tmax 
(± 5oC) 
A 
(± 0,02 
oC/s) 
B 
(± 0,02 
s-1) 
Tmax 
(± 5oC) 
A 
(±0,02 
oC/s) 
B 
(± 0,02 
s-1) 
Tmax 
(± 5oC) 
A 
(±0,02 
oC/s) 
B 
(±0,02 
s-1) 
1 40 1 0,08 58 2,08 0,08 50 1,35 0,07 
2 35 0,33 0,06 53 1,6 0,08 44 0,75 0,06 
3 33 0,28 0,06 41 1,0 0,08 36 0,37 0,05 
4 30 0,2 0,08 36 0,6 0,06 33 0,24 0,06 
Từ các đường đo nhiệt độ ta xác định được tốc độ hấp thụ nhiệt lượng A của hệ và hằng số 
tốc độ mất nhiệt B của hệ (Bảng 1). Kết quả cho thấy tốc độ hấp thụ nhiệt giảm theo chiều dầy 
mẫu, nói cách khác là phụ thuộc vào mật độ chiếu sáng. Mẫu được tiêm hạt nano SiAu có tốc độ 
hấp thụ nhiệt cao hơn mẫu tiêm hạt FeSiAu và cao hơn mẫu đối chứng. Khi tắt chiếu sáng, không 
còn hiệu ứng plasmon trên hạt nên nhiệt độ của hệ giảm dần về nhiệt độ phòng. Vận tốc mất nhiệt 
được quyết định bởi tính chất của mô và các hạt vàng trong đó. Trong thí nghiệm này, số lượng 
các hạt nano vàng là như nhau, kích thước các hạt có thể coi là như nhau, vì vậy vận tốc mất nhiệt 
không khác biệt nhiều ở hai trường hợp hạt nano vàng SiAu và FeSiAu. Có thể thấy lõi từ trong 
hạt FeSiAu không ảnh hưởng đến tính chất quang nhiệt của hạt. Sự chênh lệch giá trị của tốc độ 
hấp thụ nhiệt giữa các mẫu tiêm hạt nano vàng và mẫu đối chứng khẳng định vai trò của các hạt 
Hiệu ứng quang nhiệt của hạt nano vàng đa lớp trong mô 
79 
nano vàng trong quá trình chuyển đổi quang - nhiệt. 
Khi bật laser (A ≠ 0), đường tăng nhiệt độ được fit theo phương trình (6). Khi tắt laser (A = 
0), đường giảm nhiệt độ được fit theo phương trình (7). Các đường fit là các đường nét liền được 
biểu diễn trên hình 3, kết quả cho thấy sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian của hạt nano trong mẫu 
là thay đổi tuân theo hàm e mũ. 
III.2.2. Khảo sát sự thay đổi nhiệt độ của các hạt nano vàng với cùng độ hấp thụ 
Hạt nano FeSiAu và SiAu được điều chỉnh nồng độ hạt sao cho có cùng độ hấp thụ tại 
bước sóng laser kích 808 nm. Sau đó các hạt nano vàng này được tiêm vào mẫu với cùng độ hấp 
thụ như nhau (OD=12) và các mẫu được chiếu laser với đường kính vết 1,5 mm, mật độ chiếu 
7,3 W/cm2. Các mẫu đối chứng cũng được chiếu laser ở cùng điều kiện. 
Hình 4. Đường thay đổi nhiệt độ của mẫu được tiêm hạt nano SiAu và FeSiAu có cùng độ hấp so với mẫu 
đối chứng (DC), độ dày mẫu 4 mm. 
Hình 4 biểu diễn kết quả đo nhiệt độ của mẫu được tiêm các hạt nano FeSiAu và SiAu có 
cùng độ hấp thụ và mẫu đối chứng, mẫu có độ dày 4 mm. Kết quả cho thấy, ở cùng điều kiện 
chiếu sáng thì mẫu tiêm hạt SiAu và FeSiAu đều đạt được nhiệt độ gần như nhau là 33÷35 0C. 
Từ kết quả đo nhiệt của mẫu đối chứng, tính được nhiệt lượng do mô thịt hấp thụ trực tiếp ánh 
sáng laser là Qsurr=c.m.∆T. Trong mô thịt có tới 79% thể tích là nước nên để đơn giản cho việc 
tính toán ta có thể coi hệ là các hạt nano nằm trong trong môi trường nước. Khi đó c là nhiệt 
dung của nước, m là khối lượng nước vùng được chiếu laser, ∆T là nhiệt độ mẫu đối chứng so 
với nhiệt độ phòng. Trong thí nghiệm với mô thịt có độ dày 4 mm tính được giá trị của Qsurr = 
7,42.10-3 mW. Hệ số dẫn truyền nhiệt của hạt nano đa lớp h là: h = 17,74 mW/cm2.oC [9]. Diện 
tích mặt truyền nhiệt sẽ là diện tích hình trụ chùm laser chiếu lên hạt nano S = 0,47 cm2 (là diện 
tích bề mặt của thể tích mô có chứa hạt nano). Từ công thức (5) ta có thể tính được hiệu suất 
chuyển đổi quang - nhiệt η đối với các hạt nano là: ηFeSiAu = 16 %; ηSiAu = 22 %. Vậy các hạt 
nano có cùng độ hấp thụ tại bước sóng chiếu sáng thì hạt nano SiAu có hiệu suất chuyển đổi 
quang nhiệt cao hơn hạt nano FeSiAu. Các hạt nano do nhóm chế tạo được có hiệu suất chuyển 
đổi quang nhiệt tương đương với các kết quả đã được công bố [8,9]. 
IV. KẾT LUẬN 
Nghiên cứu hiệu ứng quang - nhiệt của các hạt nano vàng đa lớp chế tạo được (FeSiAu và 
SiAu) trên mô thịt có sử dụng ánh sáng laser hồng ngoại 808 nm nhóm tác giả đã được có một 
0 200 400 600 800
28
30
32
34
36
DC
FeSiAu
SiAu
Thoi gian [s]
N
hi
et
do
[0 C
]
Vũ Thị Thùy Dương và NNK 
80 
số kết quả. Các mẫu được tiêm hạt nano vàng FeSiAu và SiAu với cùng lượng hạt và cùng độ 
thụ thì nhiệt độ của mẫu luôn cao hơn so với mẫu không được tiêm hạt sau 10 phút chiếu laser, 
mật độ chiếu 7,3W/cm2. Các đường fit đều cho thấy sự tăng hay giảm nhiệt độ của mẫu đều 
đổi theo hàm e mũ. Từ thực nghiệm cũng xác định được vận tốc hấp thụ nhiệt của các hạt nano. 
Tính được hệ số chuyển đổi quang nhiệt η của hạt nano FeSiAu là 16 % và hạt SiAu là 22 %. 
Lời cảm ơn. Bài báo chân thành cảm ơn sự hỗ trợ kinh phí nghiên cứu của Viện Hàn lâm KHCN Việt 
Nam cho đề tài mã số VAST.ĐLT.12/14-15. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Richardson H. Hugh, Carlson T. Michael, Tandler J. Peter, Hernandez Pedro, and 
Govorov O. Alexander - Experimental and theoretical studies of light-to-heat 
conversion and collective heating effects in metal nanoparticles solutions, Nano Lett. 
9 (2009) 1139–1146. 
2. Hirsch L. R., Stafford R. J., Bankson J. A., Sershen S. R., Rivera B., Price R. E., 
Hazle J. D., Halas N. J. and West J. L. - Nanoshell-mediated near-infrared thermal 
therapy of tumors under magnetic resonance guidance, PNAS 23 (2003) 13549 –
13554. 
3. Huang X., Jain P. K., El-Sayed I. H., El-Sayed M. A. - Plasmonic photothermal 
therapy (PPTT) using gold nanoparticles, Lasers Med. Sci. 23 (2008) 217– 228. 
4. Connor E. E., Mwamuka J., Gole A., Murphy C. J., Wyatt M. D. - Gold 
nanoparticles are taken up by human cells but do not cause acute cytotoxicity, Small 
1 (2005) 325-327. 
5. West J. L., Halas N. J. - Engineered nanomaterials for biophotonics applications: 
improving sensing, imaging, and therapeutics, Annu. Rev. Biomed. Eng. 5 (2003) 285 – 
292. 
6. Shah J., Aglyamov S. R., Sokolov K., Milner T. E., Emelianov S. Y. - Enhanced 
thermal stability of silica-coated gold nanorods for photoacoustic imaging and 
image-guided therapy, Optics express 6 (2008) 3776. 
7. Govorov O. Alexander, Richardson H. Hugh - Generating heat with metal 
nanoparticles, Nanotoday 1 (2007) 30-38. 
8. Hessel M. Colin , Pattani Varun, Rasch Michael, Matthew G. Panthani, Koo Bonil, 
Tunnell W. James , and Korgel A. Brian - Copper Selenide Nanocrystals for 
Photothermal Therapy, Nano Lett 6 (2011) 2560-2566. 
9. Roper D.Keith, Ahn W. and Hoepfner M., Microscale heat transfer transduced by 
surface Plasmon resonant gold nanoparticles, J. Phys. Chem. C 9 (2007) 3636-3641. 
10. Nguyen Thi Thuy, Tran Anh Duc, Vu Van Son, Vu Thuy Duong, Nghiem Thi Ha 
Lien, Tran Hong Nhung - Synthesis of Fe3O4@SiO2@Au Core-shell structure, The 
3rd Academic Conference on Natural Science for Master and PhD Students from 
Asean Countries ISBN 978-604-913-088-5 (2014) 141-150. 
11. Nghien Thi La Lien, Le Tuyet Ngan, Do Thi Hue, Vu Thi Thuy Duong, Do Quang 
Hoa, Tran Hong Nhung - Preparation and characterization of silica-gold core-shell 
nanoparticles, J. Nanopar. Res. 15 (2013) 1-9. 
Hiệu ứng quang nhiệt của hạt nano vàng đa lớp trong mô 
81 
ABSTRACT 
PHOTOTHERMAL EFFECT OF GOLD NANOSHELLS IN TISSUE 
Vu Thi Thuy Duong1, 2, *, Trinh Thi Thuong1, Vu Duong1, Nguyen Thi Thuy1, 
Nghiem Thi Ha Lien1, Do Quang Hoa1, Tran Hong Nhung1 
1Institute of Physics, Vietnam Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet Road, 
Cau Giay District, Hanoi, Vietnam 
2 The Office of National Programmes on Science and Technology, Ministry of Science and 
Technology of Vietnam, 113 Tran Duy Hung Road, Cau Giay District, Hanoi, Vietnam 
*Email: vtduong@iop.vast.ac.vn 
This work presents the research results on photothermal effect caused by gold nanoshells 
SiO2/Au and Fe3O4/SiO2/Au in tissue under illumination of a diode laser continuous light at 
808 nm. The results shown that the average temperature of samples injected with 1x108 Si-
O2/Au and Fe3O4/SiO2/Au nanoshells reach to 58° ± 5°C and 50° ± 5°C, respectively. The 
photothermal transduction efficiency η of Fe3O4/SiO2/Au and SiO2/Au shells was determined 
as 16 % and 22 %, respectively. This study proves that gold nanoshells can be used to destroy 
the tumor cells by photothermal effect. 
Keywords: gold nanoshells, photothermal effect.