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一种基于聚氨酯泡沫和金纳米棒的新型纳米复合光学传感器，用于儿茶酚胺的固相光谱测定
摘要： 获得了一种基于金纳米棒和聚氨酯泡沫的新型纳米复合材料，并开发了利用硝酸银修饰该纳米复合材料测定儿茶酚胺的方法。该测定基于测量纳米复合材料漫反射光谱中短波表面等离子体共振带的蓝移现象，这种位移是由儿茶酚胺作用下金纳米棒表面银离子还原为银所引起。研究了反应时间、pH值、反应混合物体积、银离子浓度及儿茶酚胺浓度对相互作用的影响。该方法可分别测定多巴酚丁胺、肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺，检测限分别为0.1、0.07、0.07和0.05微克/毫升。所开发方法适用于药物分析。
关键词： 纳米复合材料，金纳米棒，表面等离子体共振，聚氨酯泡沫，儿茶酚胺，固相光谱法
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 等离子体纳米棒与微球谐振腔的有效耦合
摘要： 耦合光子-等离子体系统已被证实可作为具有单病毒检测潜力的超高灵敏度传感器。这类系统通常由光学谐振器（如微球、反射镜或微盘）附近的等离子体纳米颗粒构成。凭借高Q值特性，它们被广泛应用于生物、压力、气体或温度传感领域。当等离子体纳米颗粒靠近此类谐振器时，等离子体模式与光子模式的耦合可形成超灵敏生物传感器——纳米颗粒的存在能增强环境折射率（RI）变化的敏感度。 本文通过模拟金纳米棒与二氧化硅微球近距离耦合的光子-等离子体系统，研究该类系统的多种耦合构型。纳米棒的存在会导致频率偏移和Q值降低，这两者都高度依赖于纳米棒的尺寸、与微球的间距以及相对于微球表面的取向。实验设置中，单个金纳米棒与支持1550nm回音壁模式的15.5μm二氧化硅微球保持50nm间距，利用COMSOL Multiphysics平台计算共振频率和Q值。研究将纳米棒取向从切向（0o）逐步调整为垂直方向（90o），图1a）展示了1550nm工作波长下Q值与阻尼常数随纳米棒取向的变化关系：虽然90o取向仅产生约10GHz的频率偏移，但能实现更高Q值和更优的模式稳定性。图1b）呈现了垂直纳米棒在不同环境介质RI下的频率偏移与Q值变化，证实该光学谐振器对高达10?3量级的RI变化具有超灵敏响应。图1c）展示了90o、45o和0o三个方向下纳米棒内外电场分布，其中垂直纳米棒与激发回音壁模式的相互作用最弱，因而获得最高Q值。
关键词： 二氧化硅微球、光子-等离子体耦合、金纳米棒、COMSOL Multiphysics软件、回音壁模式
更新于2025-09-12 10:27:22
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等离子体金纳米棒对钙钛矿CsPbBr3量子点光致发光的增强作用
摘要： 通过旋涂法制备了等离子体金纳米棒/CsPbBr3量子点薄膜。研究发现，与原始CsPbBr3量子点薄膜相比，金纳米棒/CsPbBr3量子点薄膜的光致发光强度增强了2倍。时间分辨光致发光衰减曲线显示，与金纳米棒复合后CsPbBr3量子点薄膜的寿命从6.15 ns缩短至4.78 ns。有限时域差分模拟表明，金纳米棒在500 nm附近引发了局域表面等离子体共振，从而增强了CsPbBr3量子点薄膜的发射强度。
关键词： CsPbBr3量子点、光致发光、局域表面等离子体共振、金纳米棒
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过3D打印实现空间取向有序图案化的等离子体超材料凝胶
摘要： 通过图案化主体材料并有序排列其纳米颗粒包合物，可在介观尺度上编程光学特性。虽然液晶常被用于定义分散于其中的纳米颗粒的有序排列，但这种方法通常仅限于经典几何结构中受限的液晶。本研究将液晶胶体主体对各向异性纳米颗粒包合物施加的取向序，与一种增材制造方法相结合，从而实现了共取向金纳米棒与纤维素纳米晶体的工程化宏观三维（3D）图案构建。这些凝胶展现出偏振依赖的等离激元特性——该特性源于由取向有序纤维素纳米晶体定义的主体介质各向异性光学特性、液晶中的金纳米棒包合物，以及通过3D打印实现的复杂空间图案三者间的独特相互作用。通过调控凝胶的有序度（即调节纤维素纳米晶体浓度），可精确控制这些由多重效应相互作用决定的光学特性。此类复合凝胶对偏振辐射的光学响应性，有望催生偏振敏感光学元件等独特技术应用。
关键词： 液晶、光学特性、纳米粒子、等离子体特性、纤维素纳米晶体、金纳米棒、3D打印
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于DNA构建的手性金纳米粒子-发色团杂化结构通过共振等离子体-激子耦合产生非凡且强烈的圆二色性
摘要： 等离子体纳米结构与手性分子杂化复合物产生的圆二色性(CD)近期引发广泛关注。然而，分子在金属纳米结构表面的层级手性自组装仍具挑战性，导致人们对表面等离子体与手性集体分子激发之间的等离子-激子耦合机制尚未形成深入认知，特别是杂化体系中共振等离子-激子耦合的关键影响尚不明确。本研究采用DNA模板策略，在金纳米球(AuNP)或金纳米棒(AuNR)表面调控非手性发色团的手性自组装，并理性调节其激子跃迁。与多数利用紫外波段产生CD信号的生物分子构建的手性等离子体杂化体系不同，我们设计的结构使手性激子共振位于可见光波段。所构建的杂化复合物展现出强烈的手征光学活性，该活性取决于手性集体分子激发与等离子体共振之间的光谱重叠程度。研究发现：当光谱重叠达到最优时，源自发色团手性自组装的分子CD信号显著增强（最大增强近一个数量级），并诱导出等离子体CD信号。值得注意的是，尽管金纳米颗粒-发色团杂化体系的自组装机制不同，分子CD信号却发生了反转。本研究为等离子体CD增强效应提供了新见解，并将推动强耦合等离子体-激子体系中手性光-物质相互作用研究。
关键词： DNA模板策略、金纳米棒、手性分子、手性光学活性、金纳米球、圆二色性、等离子体纳米结构
更新于2025-09-12 10:27:22
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金纳米棒-量子点耦合体系中的等离激元增强荧光
摘要： 等离子体-激子耦合对许多光学器件和应用具有重要意义。其中一种耦合表现为等离子体增强荧光效应。尽管该效应已在大量实验和理论工作中得到证实，但对于不同粒子形态的研究仍不充分。本研究考察了金纳米棒与CdSe/CdZnS量子点的静电复合体。双共振金纳米棒具有当等离子体波段与发射体的激发波长和荧光波长匹配时，能同时增强吸收和发射的优势。研究建立了复合体中量子点浓度与增强因子之间的关系，发现增强因子与量子点浓度成反比。当相对浓度最低（每根纳米棒含2.5个量子点且间距约5纳米）的复合体中，观测到最大10.8倍的荧光增强效果。此外，量子点在金纳米棒表面的位置分布具有重要影响。理论研究和实验数据表明，仅当量子点位于纳米棒末端附近时才能产生增强效应，而分布在纳米棒侧面的量子点则会导致荧光猝灭。
关键词： 量子点荧光、金纳米棒-量子点复合物、等离子体增强荧光、等离子体-激子耦合、金纳米棒
更新于2025-09-11 14:15:04
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光热增强型分子递送及图案化等离子体界面上的细胞定位
摘要： 等离子体纳米结构的光热转换效应因其局部温度的可控性，被视为细胞与分子操控的一项极具前景的技术。因此，该技术已广泛应用于生物研究领域，如调控细胞行为、递送生物制剂及检测生物分子。本文提出一种新方法：利用图案化等离子体界面实现定向细胞定位及光热调控的分子递送。通过微接触印刷技术制备的金纳米棒（GNRs）与细胞黏附分子构成的等离子体基底，可优化细胞在指定图案上的定位效果?；诟猛及干辖鹉擅装舻墓馊茸恍в?，我们进一步实现了靶向细胞药物分子的光诱导按需递送。该方法有望为单细胞行为研究提供新途径，并增强对靶细胞的分子递送效率。
关键词： 药物递送、光热转换、金纳米棒、细胞定位、微接触印刷、等离子体界面
更新于2025-09-11 14:15:04
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旋转等离子体纳米时钟
摘要： 纳米光子学面临的核心挑战之一在于实现对纳米尺度光学元件的精准控制。其精确的时空排布决定了元件间的相互作用与集体行为。为此，DNA纳米技术被用作前所未有的工具，用以构建具有卓越空间可寻址性与时间可编程性的纳米光子器件。然而当前大多数DNA组装的纳米光子器件仅能在随机状态或极少数预设状态间重构。本研究展示了一种DNA组装的旋转等离激元纳米时钟系统：其中转子金纳米棒能相对于定子金纳米棒实现定向且可逆的360°旋转，在DNA燃料驱动下可在16种明确构型间转换。该全周旋转过程通过光谱技术实时监测。我们进一步证实了由DNA酶- RNA相互作用驱动的等离激元纳米时钟自主旋转。此类组装方法为完全自下而上构建先进纳米光子系统开辟了可行途径。
关键词： DNA纳米技术、纳米光子学、DNA酶-RNA相互作用、等离子体纳米时钟、金纳米棒
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于金纳米棒氧化浸出的次氯酸盐比色测定法
摘要： 次氯酸盐在水体微生物杀灭中起着关键作用，但也会引发人类心血管疾病、神经元退化和癌症。传统检测方法虽具有优异的灵敏度和可靠性，但其昂贵仪器和严格测定条件在一定程度上限制了环境分析应用。因此，开发廉价、简便、快速的次氯酸盐分析方法具有重要现实意义。本研究以金纳米棒（AuNRs）作为纳米反应器和比色读数器，建立了一种基于金纳米棒的次氯酸盐比色检测法。通过文献报道的种子介导法制备金纳米棒后，强氧化性的次氯酸钠（NaClO）会导致金纳米棒纵向尖端发生刻蚀，使其长径比缩短、紫外-可见光谱吸收减弱并引起溶液颜色由红转淡黄?；谌芤貉丈浠敖鹉擅装糇菹虮砻娴壤胱犹骞舱裎舛?，建立了0.08-125 μM浓度范围的次氯酸钠校准曲线（?Abs = 0.0547 + 0.004 CNaClO，R2=0.9631）。与传统方法相比，我们推导出自来水中余氯浓度与本比色法检测次氯酸盐浓度的转换公式：C余氯 = 0.24 CNaClO。实际自来水检测应用表明，该比色法的准确度可达-6.78%至+8.53%。
关键词： 比色测定，次氯酸盐，金纳米棒
更新于2025-09-10 09:29:36
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一氧化氮自由基修饰的金纳米棒用于体内CT/MRI引导的光热癌症治疗
摘要： 本文报道了用于成像引导光热癌症治疗的硝基氧自由基修饰金纳米棒（Au-TEMPO NRs）的合成、表征及生物医学应用?；颊哂敕椒ǎ翰捎弥肿咏榈忌しê铣山鹉擅装?，加入4-氨基-TEMPO后在磁力搅拌下进行反应。结果：Au-TEMPO NRs平均长度为39.2纳米，长径比约3.85，在808纳米激光照射下展现出良好光热性能。该材料可在PBS缓冲液中保存超过1个月，在高达3毫克/毫升浓度下对肿瘤细胞和正常细胞均无细胞毒性，其高X射线衰减特性（源于金成分）与硝基氧自由基的良好r1弛豫率使其兼具CT/磁共振（MR）双模态成像功能。此外，该材料在主要器官中滞留时间长达约4小时，为诊断提供了较长的CT/MR成像窗口期。生物分布结果显示这些Au-TEMPO NRs会被动聚集于肝脾。经808纳米激光照射后，Au-TEMPO NRs能在荷4T1瘤小鼠体内消融实体肿瘤，表明其作为双模态成像与光热治疗协同的诊疗剂具有应用潜力。结论：这种兼具CT/MR成像与光热治疗功能的Au-TEMPO NRs，可在成像引导的光热癌症治疗中发挥重要作用。
关键词： TEMPO（2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物）、磁共振成像、光热治疗、金纳米棒、计算机断层扫描
更新于2025-09-10 09:29:36