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oe1(光电查) - 科学论文

176 条数据
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  • 裸金纳米颗粒的表面等离子体共振用于大肠杆菌的光动力灭活

    摘要： 尽管此前已有研究探讨了使用高功率脉冲激光对裸金纳米结构进行抗菌光热灭活，但关于其在低功率密度连续波激光照射下光动力抗菌特性的报道甚少。因此，本文试图填补这一空白。我们研究了功率密度为40 mW/cm2的532 nm连续Nd:YAG激光与裸金纳米粒子对大肠杆菌ATCC25922的灭活效果。结果表明：单纯使用Nd:YAG激光照射60分钟仅使细菌存活率降低0.15个对数单位；而平均粒径15 nm的金纳米粒子在浓度超过0.5 μg/ml时对大肠杆菌ATCC25922具有毒性；值得注意的是，当0.5 μg/ml金纳米粒子与激光联合处理60分钟后，细菌存活率显著下降2.43个对数单位，且培养基未出现明显温升。本研究基于低功率密度激光与裸金纳米粒子可能的相互作用机制对结果进行了阐释，为后续开展对耐药病原体进行局部灭活且对邻近组织副作用最小的研究提供了先导基础。

    关键词： 光动力灭活、金纳米粒子、低功率密度激光、表面等离子体共振

    更新于2025-11-25 10:30:42

  • 金纳米粒子热电子注入二氧化钛的飞秒光谱研究：杀菌性金离子介导的Au/TiO2等离子体光催化作用及相关现象的证据

    摘要： 在本研究中，我们提供了金/二氧化钛（Au/TiO?）纳米颗粒表面等离子体共振带（SPR）受可见光照射后，电子从金纳米颗粒注入二氧化钛导带的证据。研究表明，Au/TiO?的SPR带能显著增强二氧化钛在可见光区的光吸收。实验证实，Au/TiO?等离子体带的光吸收会导致金纳米颗粒溶解，该过程与金等离子体产生的热电子注入二氧化钛导带同时发生。通过飞秒光谱技术追踪了金纳米颗粒向二氧化钛的电子注入过程，并通过Au/TiO?瞬态吸收光谱的频移进一步证实了金离子的形成。分光光度计检测到可见光诱导的Au/TiO?纳米颗粒SPR带光谱变化，电子显微镜技术也揭示了Au/TiO?的形貌转变。随后，在部分选定的革兰氏阴性菌生长和生物膜形成过程中，追踪了金离子的最终去向。本研究对比了金离子与银离子的杀菌机制，发现其杀菌效果因所选探测细胞的不同而存在显著差异。

    关键词： 电子注入、抗菌效应、基因表达、DNA修复、群体感应、等离子体光催化、生物膜、金纳米粒子、孔蛋白

    更新于2025-11-21 11:20:42

  • 基于WO3/Au/CdS光催化剂的LED可见光驱动无标记光电化学免疫传感器用于癌胚抗原的灵敏检测

    摘要： 通过可逆氧化还原和离子吸附法首次制备了三元WO3/Au/CdS光催化剂。与WO3、CdS、WO3/Au和WO3/CdS相比，该光催化剂因金纳米粒子（Au NPs）的局域表面等离子体共振（LSPR）效应和CdS的敏化作用，促进了光生电子-空穴对的空间分离及可见光吸收，展现出更高的光催化活性和优异的光电化学（PEC）性能。在430 nm LED光照下，其光电流响应强度极高，约为WO3的218倍和CdS的87倍?；谙灾艏獾缌餍藕偶鞍┡呖乖–EA）与抗CEA的特异性识别，构建了新型PEC免疫传感器，实现了CEA的高灵敏选择性检测。在选定条件下，光电流强度变化与CEA浓度对数在0.01-10 ng/mL范围内呈线性关系，检测限低至1 pg/mL。该免疫传感器还表现出良好的稳定性、重现性和重复性，成功应用于血清样品中CEA的检测。

    关键词： 金纳米粒子、三氧化钨、光电化学免疫传感器、癌胚抗原、硫化镉

    更新于2025-11-21 11:01:37

  • 基于氮掺杂石墨烯量子点修饰金纳米颗粒的高灵敏度、高选择性无标记人血清多巴胺检测：通过显微与光谱研究揭示的作用机制

    摘要： 开发了一种快速、简便且无标记的传感策略，利用氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）修饰的金纳米颗粒（Au@N-GQD）检测实际样品中的多巴胺（DA）。原位生长的Au@N-GQD在室温下呈现强蓝色荧光，在中性介质中遇到DA时荧光强度急剧猝灭。通过电子显微镜和光谱学研究，我们详细监测了不同条件下Au NPs与N-GQDs同DA相互作用的演变过程，揭示了Au@N-GQDs检测DA的作用机制。这种基于Au@N-GQD杂化物独特核壳结构形成的特性，实现了DA在宽浓度范围内的高灵敏度和高选择性检测。猝灭机制涉及基态复合物形成以及来自N-GQDs的电子转移。本检测方案中，Au@N-GQD杂化物内的Au NPs通过形成稳定的多巴胺-o-醌（DQ）使猝灭过程加速（比裸N-GQDs高约14倍）。荧光猝灭在0-100 μM范围内符合线性Stern-Volmer方程，确立了其作为荧光法DA传感器的有效性，检测限（LOD）为590 nM，比血清中DA最低异常浓度（16 μM）低约27倍。该传感方案还成功应用于雅鲁藏布江水样中痕量DA的检测，LOD为480 nM且回收率令人满意（95-112%）。我们的研究表明，通过核壳结构形成可建立一种新型DA检测途径，对设计高效的生物和环境传感器极具前景。

    关键词： 多巴胺、荧光猝灭、氮掺杂石墨烯量子点、比色传感、核壳结构、金纳米粒子

    更新于2025-11-21 11:01:37

  • 右旋糖酐接枝聚异丙基丙烯酰胺共聚物/金纳米粒子杂化纳米体系中的激光驱动结构转变：等离激元加热与吸引光学力的作用

    摘要： 在水相中观察到激光诱导的葡聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)共聚物/金纳米粒子(D-g-PNIPAM/AuNPs)杂化纳米体系的结构转变。激光引发的金纳米粒子局部等离子体加热导致D-g-PNIPAM/AuNPs大分子发生低临界溶解温度(LCST)相变，并伴随其收缩与聚集。当降低激光强度时，该体系结构转变呈现不可逆的滞后特性——即关闭激光照射后聚集体仍保留在溶液中。这与常规加热-冷却循环中无聚集体形成且结构转变可逆的情况存在本质差异。这种根本性差异被合理解释为金纳米粒子表面等离子体激发所产生的吸引性光学作用力所致：该吸引力促进聚集体形成并抑制其解离。研究发现激光诱导的结构转变对激光波长与表面等离子体共振的匹配条件极为敏感，证实了所观测现象的等离子体特性。

    关键词： 等离子体加热、吸引性光学力、LCST相变、金纳米粒子、激光诱导结构转变、葡聚糖接枝PNIPAM共聚物

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 具有可调间隙和集体表面等离子体共振模式的等离激元超表面

    摘要： 采用数值模拟与实验相结合的方法，研究了一种由金纳米粒子单层与铝薄膜紧密接触构成的等离子体超表面的光学特性。通过分析可见光波段内金纳米粒子单层与铝膜之间介质间隔层厚度对等离子体超表面消光光谱的影响，旨在理解集体表面等离激元共振（SPR）模式与间隙等离激元模式的激发机制及其对间隔层厚度、纳米粒子间距和尺寸的依赖关系。有限时域差分（FDTD）计算表明：SPR消光峰先发生红移，随后分裂为双峰。首消光峰对应单层的集体SPR模式，其随间隔层减薄向短波方向移动；当间隔层从35nm缩减至7.5nm时，次消光峰逐渐显现于超表面消光光谱中，我们将其归属为间隙模式。该间隙模式初始出现于620nm或更长波长处，且随纳米粒子间距及尺寸增大向长波方向移动。通过对类似多层体系色散曲线的实验测定验证了FDTD模拟结果，计算数据与实验现象相符，确证了两种模式的激发。

    关键词： 间隙等离子体模式、表面等离子体共振、等离子体超表面、铝薄膜、FDTD（时域有限差分法）、金纳米粒子

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 基于金纳米粒子的等离子体探针用于选择性识别腺苷

    摘要： 腺苷作为生物体内源性分子，在生命过程中发挥重要作用。本研究基于金纳米粒子（AuNPs）的协同配位作用，组装了肌酐-Ag+/金纳米粒子等离子体探针用于腺苷检测。该AuNPs体系在1.0-5.0 μM浓度范围内，其A650 nm/520 nm比值与腺苷浓度呈线性关系，检测限达45 nM，可在4分钟内完成检测。通过Microsoft PowerPoint中的"吸管工具"分析比色检测的RGB值变化，实现了腺苷的定量检测。该传感器无需复杂仪器即可对患者血清样本进行准确快速的腺苷检测。

    关键词： 比色分析法、腺苷检测、滴管功能、金纳米粒子、等离子体探针

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 大气压等离子体合成的金纳米粒子/碳纳米管杂化材料用于光热转换

    摘要： 本工作首次采用室温常压直流等离子体技术，在水溶液中一步合成了金纳米粒子/羧基功能化碳纳米管（AuNP/CNT-COOH）纳米杂化材料。无需使用还原剂或表面活性剂，即可在CNT-COOH表面形成均匀分布的金纳米粒子。通过改变金盐前驱体浓度可调控金纳米粒子的尺寸。紫外-可见光谱、ζ电位及X射线光电子能谱分析表明，碳纳米管表面的羧基官能团作为金纳米粒子的成核与生长位点，且等离子体化学诱导的多重潜在反应路径已得到详细阐明。该纳米杂化材料展现出显著增强的拉曼散射效应和光热转换效率，这些特性对潜在的多模态癌症治疗应用至关重要。

    关键词： 表面增强拉曼散射、金纳米粒子、光热转换、碳纳米管、等离子体合成

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 基于退火工艺的金纳米颗粒在裸玻璃和氧化铟锡薄膜涂层玻璃上的沉积

    摘要： 我们提出了一种简单高效的金纳米粒子（AuNPs）沉积策略，以金溶胶为金源，在透明裸玻璃和氧化铟锡（ITO）薄膜包覆玻璃基底上制备金纳米粒子。该方法包含两个步骤：嵌入聚乙烯醇（PVA）薄膜并进行高温退火。由于金在高温下的迁移与融合，金纳米粒子得以沉积于固体基底表面。通过紫外-可见吸收光谱和扫描电子显微镜对金纳米粒子的光学及结构特性进行了表征。结果表明：在600°C下退火0.5小时后，基底表面金纳米粒子保持洁净状态。沉积于ITO玻璃上的金纳米粒子尺寸随退火时间和PVA-AuNPs体积的增加而增大，同时其局域表面等离子体共振峰也逐渐红移。此外，ITO基底上沉积的金纳米粒子尺寸大于裸玻璃基底。本研究提供了一种简单、低成本且可大规模制备基底负载型金纳米粒子的方法，有助于开发生物传感器、光子器件及光电器件。

    关键词： 热退火、固体基底、金纳米粒子、氧化铟锡薄膜涂层玻璃

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 用于微管成核检测的LSPR生物传感方法

    摘要： 微管是参与多种细胞过程的动态蛋白质细丝。本研究报道了一种新型局部表面等离子体共振（LSPR）生物传感技术的开发，用于研究微管动力学中尚未充分理解的成核过程。通过采用径向折射率可变的改进米氏理论，我们构建了描述金纳米颗粒周围形成微管时光学响应的理论模型。该模型预测：当微管在纳米颗粒表面数十纳米范围内成核时，消光最大波长对由此产生的局部折射率变化敏感；但当微管延伸导致该区域外折射率改变时则不敏感。为验证LSPR技术可用于实验检测微管成核，我们通过将微管蛋白亚基固定在纳米颗粒上诱导其周围自发形成微管。结果与理论模型一致：当纳米颗粒周围形成短微管时消光最大波长出现红移，而微管延伸时最大波长无显著变化。动力学实验进一步表明，即使微管过小以致无法通过光密度测量检测到，最大波长仍对微管核组装过程敏感。

    关键词： 局域表面等离子体共振、光学生物传感器、金纳米粒子、微管成核

    更新于2025-11-19 16:56:35