手性等离子体核壳纳米结构的设计及应用

刘文亮; 王宇琦; 李晓晗; 张轩瑜; 王继乾

doi:10.7536/PC221222

化学进展 ›› 2023, Vol. 35 ›› Issue (8) :1168-1176 DOI: 10.7536/PC221222

综述

扫码查看或转发全文

手性等离子体核壳纳米结构的设计及应用

作者信息 +

Design and Application of Chiral Plasmonic Core-Shell Nanostructures

Author information +

文章历史 +

摘要

手性描述了一个物体不能与其镜像重叠的几何性质,自19世纪以来一直是化学和生物学中的一个关键概念。随着纳米技术的发展,手性等离子体纳米材料凭借其特殊的手性光学性质和良好的生物相容性已经成为科学家们的研究重点和手性功能材料开发的热点。然而,较弱的手性响应信号限制了其应用和发展。将手性等离子体纳米材料和核壳结构结合得到的手性等离子体核壳纳米结构是一种放大手性响应信号的有效策略。核壳纳米结构整合了内外两种材料的性质,互相补充各自的不足,能够进一步改善材料的物理化学性质,提升材料在各个领域的性能。本文依据手性分子的空间分布对手性等离子体核壳纳米结构的设计策略进行了总结,并综述了其在超灵敏传感和手性催化领域的应用,分析了目前尚存在的问题和可能的解决方式,对其未来的发展作了进一步展望。

Abstract

Chirality describes the geometrical feature of an object that cannot overlap with its mirror image and has been a crucial concept in chemistry and biology since the 19^th century. With the development of nanotechnology, chiral plasmonic nanomaterials are becoming the research focuses for scientists to develop chiral functional materials due to the special chiral optical properties and good biocompatibility. However, the relatively weak chiral signals limit their applications. Chiral plasmonic core-shell nanostructures combine the chiral plasmonic properties and core-shell structures, which is an effective strategy to amplify chiral signals. In addition, the core-shell nanostructure integrates the properties of both internal and external materials to complement each other, which can further improve the physicochemical properties and enhance the performance in various fields. This paper summarizes the design strategies of chiral plasmonic core-shell nanostructures based on the spatial distribution of chiral molecules, and reviews their applications in the fields of ultrasensitive sensing and chiral catalysis. We analyze the existing problems and their possible solutions, and make an outlook on their future development.

Contents

1 Introduction

2 Design strategies for chiral plasmonic core-shell nanostructures

2.1 Chiral molecules distributed on the shell

2.2 Chiral molecules distributed on the core

2.3 Chiral molecules distributed in the core-shell gap

3 Application of chiral plasmonic core-shell nanostructures

3.1 Ultra-sensitive sensing

3.2 Chiral catalysis

4 Conclusion and outlook

Graphical abstract

关键词

手性等离子体纳米材料 / 核壳结构 / 手性催化 / 超灵敏传感

Key words

chiral plasmonic nanostructures / core-shell structure / chiral catalysis / ultra-sensitive sensing

引用本文

引用格式 ▾

刘文亮, 王宇琦, 李晓晗, 张轩瑜, 王继乾. 手性等离子体核壳纳米结构的设计及应用[J]. 化学进展, 2023, 35(8): 1168-1176 DOI:10.7536/PC221222

Wenliang Liu, Yuqi Wang, Xiaohan Li, Xuanyu Zhang, Jiqian Wang. Design and Application of Chiral Plasmonic Core-Shell Nanostructures[J]. Progress in Chemistry, 2023, 35(8): 1168-1176 DOI:10.7536/PC221222

登录浏览全文

4963

注册一个新账户忘记密码

1 引言

手性在生活中无处不在,单分子的构象、自组装体、纳米颗粒、自然界中的生物体,甚至宇宙星云都有不同尺度的手性,这是自然界的一个基本属性,也影响着物质的基本性质^[1⇓⇓~4] 。圆二色(circular dichroism, CD)光谱依赖于手性物体对于左旋和右旋圆偏振光的吸收系数不同可以辨别手性物体的构象^[5] 。然而,传统手性分子往往表现出弱的手性响应信号,并且体系容易受到温度和溶剂等环境因素的影响,从而限制了其在手性识别、手性传感等领域的应用。等离子体纳米材料如金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)等表现出局域表面等离子体共振(LSPR)效应,具体表现为在电磁辐射的激发下,封闭在金属-电介质界面的传导电子会产生集体相干连贯振荡,使得电子可以在纳米尺度上被限制和操纵^[6⇓~8] 。因此,LSPR效应的存在会在纳米颗粒表面产生了一个强大的电磁场,进而与附近存在的分子发生强烈的相互作用,可以增强分子的光谱信号,包含CD光谱、拉曼光谱、红外光谱等^[9⇓~11] 。因此,将具有弱手性响应信号的手性分子和稳定性强的等离子体纳米材料结合得到的手性等离子体纳米材料可以获得增强、定制、稳定的手性特性和手性响应信号。其中,不对称因子(g因子)作为一个无量纲的单位被引入来评价手性等离子体纳米材料的手性响应信号强弱^[12⇓~14] 。手性等离子体纳米材料由于其前所未有的手性特性和手性响应信号而引起了广泛的关注,并被广泛应用于手性催化、手性光学器件、手性生物传感、手性识别、手性光动力或光热治疗等领域^{[15⇓⇓⇓~19]} 。

20世纪80年代末,研究人员发现异质纳米结构、复合纳米结构或三明治纳米结构比相应的单一的纳米颗粒反应效率更高;并且在某些情况下,它们会展现出一些新颖独特的特性^[20⇓~22] 。20世纪90年代早期,研究人员合成了同心多层半导体纳米颗粒,以期改善这种半导体材料的性能,随后采用了“核壳”的术语。核壳纳米结构是利用化学键或者其他作用力将一种纳米材料用另一种纳米材料包覆形成的有序复合多相结构^{[23⇓⇓~26]} 。简单地说,核壳纳米结构可以广泛地定义为包含核(内部材料)和壳(外层材料)的组装纳米结构。核壳纳米结构的制备过程涉及众多因素(温度、pH值、溶剂、金属前驱体、还原剂、络合剂/保护剂的种类及杂质离子等),任何因素的变化都对产物造成一定程度影响,如粒子的平均尺寸、形貌、分散度等^{[27⇓⇓⇓~31]} 。金属本身的固有属性是影响核壳纳米结构形成的重要因素。在制定合成方案时,需要综合考虑各种影响因素才能获得预想的核壳纳米结构。

近年来,等离子体核壳体纳米结构受到科研工作者的广泛关注;通过在制备过程中加入手性分子进而获得的手性等离子体核壳纳米结构是目前研究的前沿^[32⇓~34] 。手性等离子体核壳纳米结构会展现出除了核壳纳米结构本身特性之外的新颖特性,如可以进一步放大g因子,满足手性功能材料构筑对手性响应信号的需求;其次,核壳纳米结构的两种或多种材料相互之间具有密切的相互作用,可以整合内外两种或多种材料的性质,并互相补充各自的不足,进一步提升其面对复杂应用场景的实用性。其中核壳纳米结构外壳材料的选择通常对于最终的应用和使用影响最大。

本文首先从手性分子的空间分布角度总结了手性等离子体核壳纳米结构的设计策略,然后阐述了手性等离子体核壳纳米结构在超灵敏传感和不对称催化领域的应用进展,最后分析了手性等离子体核壳纳米结构研究中存在的挑战,为开发具有更高手性响应信号、更高稳定性的手性等离子体核壳纳米材料提供借鉴和参考。

2 手性等离子体核壳纳米结构的设计策略

手性等离子体核壳纳米结构的设计策略依据手性分子的空间分布可以分为三类:1)手性分子分布在壳上; 2)手性分子分布在核上; 3)手性分子分布在核壳间隙中。

2.1 手性分子分布在壳上

在获得等离子体核壳纳米材料之后,将手性分子直接修饰在壳层上来增强手性响应信号是最直接和简便的方法^[35⇓~37] 。Gang等^[38] 将DNA直接修饰在以Au纳米八面体为核的外层Ag纳米立方体壳上,构建了Au@DNA修饰的Ag,g因子达10^-3量级,如图1所示。值得注意的是,Au@DNA修饰的Ag的手性响应信号强度是DNA的85~103倍,手性响应信号的放大来源于手性分子与等离子体之间的相互作用。该研究还发现手性响应信号对于修饰在Ag纳米立方体表面的手性分子取向非常敏感,为简便实现增强的和可定制的手性响应信号奠定了基础。这种手性等离子体核壳纳米结构为手性分子的超灵敏传感及其在合成、生物医学和制药应用中的转化提供了一个有前途的平台。

虽然将手性分子直接修饰在等离子体核壳纳米结构的壳上可以最直接地获得手性等离子体核壳纳米结构,但分布在壳上的手性分子容易受到溶液环境、温度、pH值等环境因素的影响而不稳定,造成手性响应信号的不稳定。Xu等^[39] 使用DNA桥联技术将两个Au@AgAu桥联在一起形成一种二聚体等离子体核壳纳米结构(DNA桥联的Au@AgAu),实现了手性响应信号的传递和放大,g因子达10^-2量级,如图2所示。放大的手性响应信号来源于构成二聚体的两个等离子体之间的电磁耦合,当两个等离子体距离越近时,电磁耦合越强,进而手性响应信号越大。此外,通过控制DNA的桥联作用让构建DNA桥联的Au@AgAu的模块的大小和位置受到限制^[40⇓~42],使得DNA桥联的Au@AgAu具有较高的均匀性和精度,从而手性响应信号具有高度的稳定性。其中,不同的外壳类型、厚度、层序可以定制不同位置和强度的手性响应信号。高度稳定的、增强的、可调控的手性响应信号与PCR的指数扩增相结合,能够实现仄普托(10^-21)摩尔级别的 DNA检测。

虽然桥联作用可以让等离子体核壳纳米结构获得相对稳定的手性响应信号,但是受限于手性分子和构建模块的数量,桥联作用构建的手性等离子体核壳纳米结构的手性响应信号的强度还是不够的。Lei等^[43] 将半胱氨酸修饰在以Au纳米棒为核外层的Ag纳米长方体壳上,构建了Au@半胱氨酸修饰的Ag,g因子达10^-3量级,如图3所示。实验和理论计算都表明,Au@半胱氨酸修饰的Ag相比于手性分子具有放大的手性响应信号,放大的手性响应信号来源于分布在Ag壳表面的半胱氨酸通过氢键连接形成的螺旋网络。这种手性分子形成的螺旋网络可以与等离子体核壳纳米结构之间发生电磁耦合相互作用从而放大手性响应信号。此外,这样获得的手性响应信号不但具有高的稳定性,还可以通过控制溶液条件,如温度、溶液pH值和外部离子等来开启或关闭。这项工作报道的Au@半胱氨酸修饰的Ag为将金属纳米结构增强手性响应信号扩展到立体化学中的分子结构识别和生物医学中的手性识别提供了诱人的机会。

2.2 手性分子分布在核上

将手性分子修饰在等离子体核上,然后进一步外延生长获得手性等离子体核壳纳米结构,既能够保护手性分子不受环境因素的干扰,又能够通过等离子体核壳纳米结构电磁耦合放大手性响应信号。Xu等^[44] 将DNA修饰在Au纳米球上,然后再在外面包覆一层球形Ag壳,获得了DNA修饰的Au@Ag,g因子达10^-2量级,如图4b和c所示。DNA修饰的Au@Ag表现出较强的手性响应信号,较强的手性响应信号来源于DNA和等离子体之间的相互作用,并通过等离子体核壳纳米结构电磁耦合进一步放大。此外,通过控制Ag壳的厚度,可以控制DNA修饰的Au@Ag的手性响应信号,实现了手性响应信号的可控性。这项工作报道的DNA修饰的Au@Ag可以为生物传感、手性光子器件和其他潜在应用开辟道路,该合成方法也有望推广到其他类型的手性等离子体纳米材料、非等离子体纳米材料和复合纳米材料中。Xu等^[45] 还利用类似的方法将半胱氨酸修饰在Au纳米球上,然后再在外面包覆一层球形Ag壳,获得了半胱氨酸修饰的Au@Ag,g因子达10^-2量级,通过调控半胱氨酸的加入量可以调节手性响应信号,如图4d和e所示。同样地,半胱氨酸修饰的Au@Ag的手性响应信号也是由半胱氨酸与等离子体之间的相互作用引起的,等离子体核壳纳米结构的电磁耦合进一步增强了手性响应信号。更为重要的是,这项工作报道的半胱氨酸修饰的Au@Ag在不对称的圆偏振光的照射下表现出不同寻常的圆偏振光光催化活性,进一步为等离子体纳米材料的手性催化开辟了道路。

Wu等^[46] 也将半胱氨酸修饰在Au纳米棒上,然后用Ag纳米棒包覆形成了手性等离子体核壳纳米结构(半胱氨酸修饰的Au@Ag),并通过改变Au核的形貌获得了一系列半胱氨酸修饰的Au@Ag,g因子达10^-3量级,如图5所示。他们的结果表明等离子体核壳纳米结构的电磁耦合赋予半胱氨酸周围的强电磁场是放大手性响应信号的关键因素。此外,当作为核的Au纳米颗粒为球形时,半胱氨酸修饰的Au@Ag没有表达出明显的手性响应信号,而作为核的Au纳米颗粒为棒状时,半胱氨酸修饰的Au@Ag可以表达出明显的手性响应信号,说明各向异性的核提供的手性分子的各向异性取向是放大手性传递的关键因素。这项工作报道的手性响应信号增强的半胱氨酸修饰的Au@Ag进一步证实了在等离子体核壳结构的核上嵌入分子是增强分子与等离子体相互作用的有效方法,该方法也将有利于进一步设计和优化手性等离子体核壳纳米结构。

2.3 手性分子分布在核壳间隙中

手性等离子体核壳纳米结构手性响应信号越大意味着实际应用的潜力越大,而借助手性分子修饰在壳和核上时的桥接作用、氢键网络作用、等离子体核壳纳米结构的电磁耦合作用仍然是不够的。因此有研究者希望在等离子体核壳纳米结构中构建空隙,借助手性分子与等离子体之间的库仑相互作用进一步放大手性响应信号。Xu等^[47] 在Au纳米棒上修饰了青霉胺分子,并在外面覆盖了一层Ag纳米棒壳,进一步利用Au对Ag的刻蚀作用将银核刻蚀掉并覆盖一层Au壳,形成了一层纳米间隙,获得了青霉胺修饰的Au@AgAu,g因子可达10^-2量级,如图6所示。这种青霉胺修饰的Au@AgAu的强手性响应除了来源于青霉胺与等离子体之间的相互作用和核壳纳米结构的电磁耦合外,等离子体纳米间隙中手性分子与等离子体之间的库仑相互作用也能进一步增强手性响应信号。此外,该结构的手性响应信号也可通过改变Au纳米棒的长径比和间隙的宽度调节。这项工作报道的青霉胺修饰的Au@AgAu手性响应信号的可调节性以及本身所具有的光热效应可被用于定量检测活细胞中的锌离子,并有希望在对映选择性分离、手性催化和生物医学传感等领域进一步应用。

最后,我们对手性等离子体核壳纳米结构中手性分子的空间分布及其不对称因子进行了归纳总结,如表1。可以看到目前手性分子分布在间隙中的手性等离子体核壳纳米结构的g因子是最大的,因为除了电磁耦合等作用机制外,其特殊的结构可以借助手性分子与等离子体之间的库仑相互作用进一步放大手性响应。

3 手性等离子体核壳纳米结构的应用

手性分子参与制备的手性等离子体核壳纳米结构具有出色的手性光学性质。通过对等离子体核壳纳米结构的形貌、材料、组合方式、手性分子的空间分布进行设计,可以调节获得不同的手性响应信号,这不但是其在超灵敏传感、不对称催化等领域应用的基础,而且为基于特殊手性响应信号的功能材料开发提供了方向。

3.1 超灵敏传感的应用

手性等离子体核壳纳米结构的手性响应信号在可见光区域可以产生强烈的手性信号,这种信号对手性等离子体核壳纳米结构的材料、组合方式变化非常敏感,即使很小的变化也会引起手性响应信号的巨大差异。与基于其他性质的纳米材料用于传感检测相比,手性等离子体核壳纳米结构基于手性响应信号具有灵敏、快速、无污染等特点,可应用于生物、医学等领域的超灵敏传感^[48⇓~50] 。

Xu等^[39] 构建的一种DNA桥联的Au@AgAu,实现了仄普托摩尔级别的 DNA 检测传感,如图7a所示。其中引物的特异性设计对于DNA检测传感的高选择性也很重要,而基于界面PCR的手性等离子体检测方法由于介质中的局部热传输,进一步提高了检测的特异性。此外,Xu等^[47] 在青霉胺修饰的Au@AgAu的基础上,在最外层又修饰了可以与Zn²⁺特异性作用的DNA酶,如图7b所示。进一步地将其应用在定量检测活体细胞中的Zn²⁺,如果目标活体细胞中存在Zn²⁺,外层DNA酶修饰的Au@AgAu在530 nm处的手性响应信号会发生改变,随着Zn²⁺浓度的增加甚至会消失。通过监测由此产生的手性响应信号的变化,就可以定量检测出活体细胞中Zn²⁺的浓度。而相比于Zn²⁺,其他金属离子(Na⁺、K⁺、Cu²⁺、Mg²⁺)只会引起极小的手性响应信号的变化,几乎可以忽略不计。

3.2 手性催化的应用

除超灵敏传感应用外,手性催化是另一个重要的应用领域^[51⇓~53] 。手性催化是生成手性产物或区分外消旋混合物两个对映体的有效方法^[54⇓~56] 。等离子体纳米材料不仅具有潜在的催化活性,还可用作催化剂载体^{[17,57⇓ ~59]} 。然而到目前为止,使用手性等离子体纳米材料应用于手性催化的例子很少。Xu等^[45] 设计了半胱氨酸修饰的Au@Ag,并用于手性光催化领域,如图8所示。依赖于等离子体纳米材料可以在光照下产生热电子,热电子可以促进光催化反应的进程,而不对称热电子的圆二色效应可以增强不同的光化学过程。在硼氢化钠的存在下,利用半胱氨酸修饰的Au@Ag与不对称的圆偏振光将4-硝基苯酚还原成4-氨基苯酚。该反应发生在金属纳米粒子的表面,是评估纳米催化剂催化活性的一个代表性模型反应,可以很容易地通过紫外-可见光谱进行监测^[60] 。实验结果显示,用于半胱氨酸修饰的Au@Ag相匹配的手性的圆偏振光照射,其催化效率至少比用线性偏振光、自然光或无光的情况下的反应活性高10倍。这样优异的催化活性归因于半胱氨酸修饰的Au@Ag在匹配的圆形偏振光照射下产生的热电子增加,进而增强了反应活性。

4 结论与展望

手性等离子体纳米材料是目前等离子体纳米材料的研究热点,为先进功能材料和器件的设计指引了新的方向。通过将核壳纳米结构与手性等离子体纳米材料相结合的策略可以获得具有强手性响应信号的手性等离子体核壳纳米结构。手性等离子体核壳纳米结构的手性响应信号受到材料、形貌、组成、手性分子空间分布等多种因素的影响,手性响应信号可基于这些因素进行调控,从而适用于多种实际应用场景。本文归纳总结了近年来手性等离子体核壳纳米结构的设计策略,并依据手性分子的空间分布进行了总结分类,包括手性分子分布在壳上、核上和核壳间隙中三种情况。随后,进一步阐述了手性等离子体核壳纳米结构在超灵敏传感和手性催化领域的应用潜力。

虽然对于手性等离子体核壳纳米结构的研究已经取得一些重要进展,但未来的研究仍面临重大挑战:1)虽然可以通过设计结构或材料等来调控手性等离子体核壳纳米结构的手性响应信号,但是更多的调控只针对特定的目标,如何精准依据目标的手性响应信号来设计手性等离子体核壳纳米结构,并进一步引入多尺度模拟进行指导,从而服务于相关应用是需要解决的一个问题。2)手性响应信号是手性等离子体核壳纳米结构的重要特征,手性响应信号越大,往往意味着手性等离子体核壳纳米结构的应用潜力越强。如何进一步提升手性响应信号,能够将具有不对称形貌的等离子体纳米材料与等离子体核壳纳米结构相结合,综合等离子体电磁耦合、库仑相互作用、聚集增强效应、不对称磁场电场等性质来设计获得强手性响应信号的等离子体核壳纳米结构仍是一个挑战。3)目前虽然通过各种方法和策略实现了手性在等离子纳米材料上的传递和放大,但是这些策略往往不具备普遍性;此外,针对需求巨大的实际应用,仅仅手性等离子体纳米材料是不够的,手性能否在其他无机纳米材料上传递放大,能否设计出其他手性无机纳米材料将是未来研究的重点。综上所述,希望本文能够推动手性等离子体核壳纳米结构的动态发展。我们相信随着纳米技术的不断革新,以及对手性等离子体核壳纳米结构的进一步研究,手性等离子体核壳纳米结构在各个领域的应用将实现不断突破,并发挥重要作用。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	Zheng G C, He J J, Kumar V, Wang S L, Pastoriza-Santos I, Perez-Juste J, Liz-Marzan L M, Wong K Y. Chem. Soc. Rev., 2021, 50(6): 3738.

[2]	Liu B L, Wu F Q, Gui H, Zheng M, Zhou C W. ACS Nano, 2017, 11(1): 31.

[3]	Akine S, Miyake H. Coord. Chem. Rev., 2022, 468: 214582.

[4]	John N, Mariamma A T. Microchim. Acta, 2021, 188(12): 424.

[5]	Zhao T, Yang B W, Ji S Y, Luo J Y, Liu Y, Zhong Y H, Lu B Y. Food Chem., 2023, 403: 134311.

[6]	Zhang Q, Mi S N, Xie Y F, Yu H, Guo Y H, Yao W R. Spectrochim. Acta, Part A, 2023, 287: 122018.

[7]	Zhang M J, Tang L, Duan A B, Zhang Y, Xiao F J, Zhu Y, Wang J J, Feng C Y, Yin N. Chem. Eng. J., 2023, 452: 139068.

[8]	Scroccarello A, Della Pelle F, Del Carlo M, Compagnone D. Anal. Chim. Acta, 2023, 1237: 340594.

[9]	Chen Y, Ma W T. PLoS Comput. Biol., 2020, 16(1): e1007592.

[10]	Niinomi H, Sugiyama T, Cheng A C, Tagawa M, Ujihara T, Yoshikawa H Y, Kawamura R, Nozawa J, Okada J T, Uda S. J. Phys. Chem. C, 2021, 125(11): 6209.

[11]	Miandashti A R, Khorashad L K, Kordesch M E, Govorov A O, Richardson H H. ACS Nano, 2020, 14(4): 4188.

[12]	Xu L G, Wang X X, Wang W W, Sun M Z, Choi W J, Kim J Y, Hao C L, Li S, Qu A H, Lu M R, Wu X L, Colombari F M, Gomes W R, Blanco A L, de Moura A F, Guo X, Kuang H, Kotov N A, Xu C L. Nature, 2022, 601(7893): 366.

[13]	Wu F X, Tian Y, Luan X X, Lv X L, Li F H, Xu G B, Niu W X. Nano Lett., 2022, 22(7): 2915.

[14]	Pan J H, Wang X Y, Zhang J J, Zhang Q, Wang Q B, Zhou C. Nano Res., 2022, 15(10): 9447.

[15]	Lee H E, Ahn H Y, Mun J, Lee Y Y, Kim M, Cho N H, Chang K, Kim W S, Rho J, Nam K T. Nature, 2018, 556(7701): 360.

[16]	Wu X L, Hao C L, Kumar J, Kuang H, Kotov N A, Liz-Marzan L M, Xu C L. Chem. Soc. Rev., 2018, 47(13): 4677.

[17]	Zhan P F, Wang Z G, Li N, Ding B Q. ACS Catal., 2015, 5(3): 1489.

[18]	Gao F L, Sun M Z, Ma W, Wu X L, Liu L Q, Kuang H, Xu C L. Adv. Mater., 2017, 29(18): 1606864.

[19]	Hendry E, Carpy T, Johnston J, Popland M, Mikhaylovskiy R V, Lapthorn A J, Kelly S M, Barron L D, Gadegaard N, Kadodwala M. Nat. Nanotechnol., 2010, 5(11): 783.

[20]	Henglein A. Chem. Rev., 1989, 89(8): 1861.

[21]	Spanhel L, Weller H, Henglein A. J. Am. Chem. Soc., 1987, 109(22): 6632.

[22]	Youn H C, Baral S, Fendler J H. J. Phys. Chem., 1988, 92(22): 6320.

[23]	Dolamic I, Knoppe S, Dass A, Buergi T. Nat. Commun., 2012, 3: 798.

[24]	Zhu M Z, Qian H F, Meng X M, Jin S S, Wu Z K, Jina R C. Nano Lett., 2011, 11(9): 3963.

[25]	Roman-Velazquez C E, Noguez C, Garzon I L. J. Phys. Chem. B, 2003, 107(44): 12035.

[26]	Govorov A O, Fan Z Y, Hernandez P, Slocik J M, Naik R R. Nano Lett., 2010, 10(4): 1374.

[27]	Jiang J, Li Y Y, Liu J P, Huang X T, Yuan C Z, Lou X W. Adv. Mater., 2012, 24(38): 5166.

[28]	Jiang R B, Li B X, Fang C H, Wang J F. Adv. Mater., 2014, 26(31): 5274.

[29]	Qi J, Lai X Y, Wang J Y, Tang H J, Ren H, Yang Y, Jin Q, Zhang L J, Yu R B, Ma G H, Su Z G, Zhao H J, Wang D. Chem. Soc. Rev., 2015, 44(19): 6749.

[30]	Xie S F, Choi S I, Lu N, Roling L T, Herron J A, Zhang L, Park J, Wang J G, Kim M J, Xie Z X, Mavrikakis M, Xia Y N. Nano Lett., 2014, 14(6): 3570.

[31]	Gao C B, Lu Z D, Liu Y, Zhang Q, Chi M F, Cheng Q, Yin Y D. Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51(23): 5629.

[32]	Zhao L, Zhou Y, Niu G M, Gao F C, Sun Z W, Li H, Jiang Y Y. Part. Part. Syst. Charact., 2022, 39(4): 2100231.

[33]	Wu W B, Pauly M. Mater. Adv., 2022, 3(1): 186.

[34]	Cao Z L, Gao H, Qiu M, Jin W, Deng S Z, Wong K Y, Lei D Y. Adv. Mater., 2020, 32(41): 1907151.

[35]	Ma W, Xu L G, Wang L B, Xu C L, Kuang H. Adv. Funct. Mater., 2019, 29(1): 1805512.

[36]	Guerrero-Martínez A, Alonso-GÓmez J L, AuguiÉ B, Cid M M, Liz-Marzán L M. Nano Today, 2011, 6(4): 381.

[37]	Slocik J M, Govorov A O, Naik R R. Nano Lett., 2011, 11(2): 701.

[38]	Lu F, Tian Y, Liu M Z, Su D, Zhang H, Govorov A O, Gang O. Nano Lett., 2013, 13(7): 3145.

[39]	Zhao Y, Xu L G, Ma W, Wang L B, Kuang H, Xu C L, Kotov N A. Nano Lett., 2014, 14(7): 3908.

[40]	Ma W, Kuang H, Xu L G, Ding L, Xu C L, Wang L B, Kotov N A. Nat. Commun., 2013, 4: 2689.

[41]	Wu X L, Xu L G, Ma W, Liu L Q, Kuang H, Kotov N A, Xu C L. Adv. Mater., 2016, 28(28): 5907.

[42]	Sun M Z, Ma W, Xu L G, Wang L B, Kuang H, Xu C L. J. Mater. Chem. C, 2014, 2(15): 2702.

[43]	Bao Z Y, Zhang W, Zhang Y L, He J J, Dai J Y, Yeung C T, Law G L, Lei D Y. Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56(5): 1283.

[44]	Wu X L, Xu L G, Ma W, Liu L Q, Kuang H, Yan W J, Wang L B, Xu C L. Adv. Funct. Mater., 2015, 25(6): 850.

[45]	Hao C L, Xu L G, Ma W, Wu X L, Wang L B, Kuang H, Xu C L. Adv. Funct. Mater., 2015, 25(36): 5816.

[46]	Hou S, Yan J, Hu Z J, Wu X C. Chem. Commun., 2016, 52(10): 2059.

[47]	Hao C L, Xu L G, Sun M Z, Ma W, Kuang H, Xu C L. Adv. Funct. Mater., 2018, 28(33): 1802372.

[48]	Wu X L, Xu L G, Liu L Q, Ma W, Yin H H, Kuang H, Wang L B, Xu C L, Kotov N A. J. Am. Chem. Soc., 2013, 135(49): 18629.

[49]	Wen T, Hou S, Yan J, Zhang H, Liu W Q, Ji Y L, Wu X C. RSC Adv., 2014, 4(85): 45159.

[50]	Li S, Xu L G, Ma W, Wu X L, Sun M Z, Kuang H, Wang L B, Kotov N A, Xu C L. J. Am. Chem. Soc., 2016, 138(1): 306.

[51]	Narayanan R, El-Sayed M A. J. Phys. Chem. B, 2005, 109(26): 12663.

[52]	Pedrueza-Villalmanzo E, Pineider F, Dmitriev A. Nanophotonics, 2020, 9(2): 481.

[53]	Silverio D L, Torker S, Pilyugina T, Vieira E M, Snapper M L, Haeffner F, Hoveyda A H. Nature, 2013, 494(7436): 216.

[54]	Zhuo C X, Zhang W, You S L. Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51(51): 12662.

[55]	Chen M, Roush W R. J. Am. Chem. Soc., 2012, 134(26): 10947.

[56]	Lumbroso A, Cooke M L, Breit B. Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52(7): 1890.

[57]	White R J, Luque R, Budarin V L, Clark J H, Macquarrie D J. Chem. Soc. Rev., 2009, 38(2): 481.

[58]	Shaw S, White J D. Chem. Rev., 2019, 119(16): 9381.

[59]	Wu B, Parquette J R, RajanBabu T V. Science, 2009, 326(5960): 1662.

[60]	Mamontova E, Rodriguez-Castillo M, Oliviero E, Guari Y, Larionova J, Monge M, Long J. Inorg. Chem. Front., 2021, 8(9): 2248.

[1]	Zheng G C, He J J, Kumar V, Wang S L, Pastoriza-Santos I, Perez-Juste J, Liz-Marzan L M, Wong K Y. Chem. Soc. Rev., 2021, 50(6): 3738.
[2]	Liu B L, Wu F Q, Gui H, Zheng M, Zhou C W. ACS Nano, 2017, 11(1): 31.
[3]	Akine S, Miyake H. Coord. Chem. Rev., 2022, 468: 214582.
[4]	John N, Mariamma A T. Microchim. Acta, 2021, 188(12): 424.
[5]	Zhao T, Yang B W, Ji S Y, Luo J Y, Liu Y, Zhong Y H, Lu B Y. Food Chem., 2023, 403: 134311.
[6]	Zhang Q, Mi S N, Xie Y F, Yu H, Guo Y H, Yao W R. Spectrochim. Acta, Part A, 2023, 287: 122018.
[7]	Zhang M J, Tang L, Duan A B, Zhang Y, Xiao F J, Zhu Y, Wang J J, Feng C Y, Yin N. Chem. Eng. J., 2023, 452: 139068.
[8]	Scroccarello A, Della Pelle F, Del Carlo M, Compagnone D. Anal. Chim. Acta, 2023, 1237: 340594.
[9]	Chen Y, Ma W T. PLoS Comput. Biol., 2020, 16(1): e1007592.
[10]	Niinomi H, Sugiyama T, Cheng A C, Tagawa M, Ujihara T, Yoshikawa H Y, Kawamura R, Nozawa J, Okada J T, Uda S. J. Phys. Chem. C, 2021, 125(11): 6209.
[11]	Miandashti A R, Khorashad L K, Kordesch M E, Govorov A O, Richardson H H. ACS Nano, 2020, 14(4): 4188.
[12]	Xu L G, Wang X X, Wang W W, Sun M Z, Choi W J, Kim J Y, Hao C L, Li S, Qu A H, Lu M R, Wu X L, Colombari F M, Gomes W R, Blanco A L, de Moura A F, Guo X, Kuang H, Kotov N A, Xu C L. Nature, 2022, 601(7893): 366.
[13]	Wu F X, Tian Y, Luan X X, Lv X L, Li F H, Xu G B, Niu W X. Nano Lett., 2022, 22(7): 2915.
[14]	Pan J H, Wang X Y, Zhang J J, Zhang Q, Wang Q B, Zhou C. Nano Res., 2022, 15(10): 9447.
[15]	Lee H E, Ahn H Y, Mun J, Lee Y Y, Kim M, Cho N H, Chang K, Kim W S, Rho J, Nam K T. Nature, 2018, 556(7701): 360.
[16]	Wu X L, Hao C L, Kumar J, Kuang H, Kotov N A, Liz-Marzan L M, Xu C L. Chem. Soc. Rev., 2018, 47(13): 4677.
[17]	Zhan P F, Wang Z G, Li N, Ding B Q. ACS Catal., 2015, 5(3): 1489.
[18]	Gao F L, Sun M Z, Ma W, Wu X L, Liu L Q, Kuang H, Xu C L. Adv. Mater., 2017, 29(18): 1606864.
[19]	Hendry E, Carpy T, Johnston J, Popland M, Mikhaylovskiy R V, Lapthorn A J, Kelly S M, Barron L D, Gadegaard N, Kadodwala M. Nat. Nanotechnol., 2010, 5(11): 783.
[20]	Henglein A. Chem. Rev., 1989, 89(8): 1861.
[21]	Spanhel L, Weller H, Henglein A. J. Am. Chem. Soc., 1987, 109(22): 6632.
[22]	Youn H C, Baral S, Fendler J H. J. Phys. Chem., 1988, 92(22): 6320.
[23]	Dolamic I, Knoppe S, Dass A, Buergi T. Nat. Commun., 2012, 3: 798.
[24]	Zhu M Z, Qian H F, Meng X M, Jin S S, Wu Z K, Jina R C. Nano Lett., 2011, 11(9): 3963.
[25]	Roman-Velazquez C E, Noguez C, Garzon I L. J. Phys. Chem. B, 2003, 107(44): 12035.
[26]	Govorov A O, Fan Z Y, Hernandez P, Slocik J M, Naik R R. Nano Lett., 2010, 10(4): 1374.
[27]	Jiang J, Li Y Y, Liu J P, Huang X T, Yuan C Z, Lou X W. Adv. Mater., 2012, 24(38): 5166.
[28]	Jiang R B, Li B X, Fang C H, Wang J F. Adv. Mater., 2014, 26(31): 5274.
[29]	Qi J, Lai X Y, Wang J Y, Tang H J, Ren H, Yang Y, Jin Q, Zhang L J, Yu R B, Ma G H, Su Z G, Zhao H J, Wang D. Chem. Soc. Rev., 2015, 44(19): 6749.
[30]	Xie S F, Choi S I, Lu N, Roling L T, Herron J A, Zhang L, Park J, Wang J G, Kim M J, Xie Z X, Mavrikakis M, Xia Y N. Nano Lett., 2014, 14(6): 3570.
[31]	Gao C B, Lu Z D, Liu Y, Zhang Q, Chi M F, Cheng Q, Yin Y D. Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51(23): 5629.
[32]	Zhao L, Zhou Y, Niu G M, Gao F C, Sun Z W, Li H, Jiang Y Y. Part. Part. Syst. Charact., 2022, 39(4): 2100231.
[33]	Wu W B, Pauly M. Mater. Adv., 2022, 3(1): 186.
[34]	Cao Z L, Gao H, Qiu M, Jin W, Deng S Z, Wong K Y, Lei D Y. Adv. Mater., 2020, 32(41): 1907151.
[35]	Ma W, Xu L G, Wang L B, Xu C L, Kuang H. Adv. Funct. Mater., 2019, 29(1): 1805512.
[36]	Guerrero-Martínez A, Alonso-Gómez J L, Auguié B, Cid M M, Liz-Marzán L M. Nano Today, 2011, 6(4): 381.
[37]	Slocik J M, Govorov A O, Naik R R. Nano Lett., 2011, 11(2): 701.
[38]	Lu F, Tian Y, Liu M Z, Su D, Zhang H, Govorov A O, Gang O. Nano Lett., 2013, 13(7): 3145.
[39]	Zhao Y, Xu L G, Ma W, Wang L B, Kuang H, Xu C L, Kotov N A. Nano Lett., 2014, 14(7): 3908.
[40]	Ma W, Kuang H, Xu L G, Ding L, Xu C L, Wang L B, Kotov N A. Nat. Commun., 2013, 4: 2689.
[41]	Wu X L, Xu L G, Ma W, Liu L Q, Kuang H, Kotov N A, Xu C L. Adv. Mater., 2016, 28(28): 5907.
[42]	Sun M Z, Ma W, Xu L G, Wang L B, Kuang H, Xu C L. J. Mater. Chem. C, 2014, 2(15): 2702.
[43]	Bao Z Y, Zhang W, Zhang Y L, He J J, Dai J Y, Yeung C T, Law G L, Lei D Y. Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56(5): 1283.
[44]	Wu X L, Xu L G, Ma W, Liu L Q, Kuang H, Yan W J, Wang L B, Xu C L. Adv. Funct. Mater., 2015, 25(6): 850.
[45]	Hao C L, Xu L G, Ma W, Wu X L, Wang L B, Kuang H, Xu C L. Adv. Funct. Mater., 2015, 25(36): 5816.
[46]	Hou S, Yan J, Hu Z J, Wu X C. Chem. Commun., 2016, 52(10): 2059.
[47]	Hao C L, Xu L G, Sun M Z, Ma W, Kuang H, Xu C L. Adv. Funct. Mater., 2018, 28(33): 1802372.
[48]	Wu X L, Xu L G, Liu L Q, Ma W, Yin H H, Kuang H, Wang L B, Xu C L, Kotov N A. J. Am. Chem. Soc., 2013, 135(49): 18629.
[49]	Wen T, Hou S, Yan J, Zhang H, Liu W Q, Ji Y L, Wu X C. RSC Adv., 2014, 4(85): 45159.
[50]	Li S, Xu L G, Ma W, Wu X L, Sun M Z, Kuang H, Wang L B, Kotov N A, Xu C L. J. Am. Chem. Soc., 2016, 138(1): 306.
[51]	Narayanan R, El-Sayed M A. J. Phys. Chem. B, 2005, 109(26): 12663.
[52]	Pedrueza-Villalmanzo E, Pineider F, Dmitriev A. Nanophotonics, 2020, 9(2): 481.
[53]	Silverio D L, Torker S, Pilyugina T, Vieira E M, Snapper M L, Haeffner F, Hoveyda A H. Nature, 2013, 494(7436): 216.
[54]	Zhuo C X, Zhang W, You S L. Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51(51): 12662.
[55]	Chen M, Roush W R. J. Am. Chem. Soc., 2012, 134(26): 10947.
[56]	Lumbroso A, Cooke M L, Breit B. Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52(7): 1890.
[57]	White R J, Luque R, Budarin V L, Clark J H, Macquarrie D J. Chem. Soc. Rev., 2009, 38(2): 481.
[58]	Shaw S, White J D. Chem. Rev., 2019, 119(16): 9381.
[59]	Wu B, Parquette J R, RajanBabu T V. Science, 2009, 326(5960): 1662.
[60]	Mamontova E, Rodriguez-Castillo M, Oliviero E, Guari Y, Larionova J, Monge M, Long J. Inorg. Chem. Front., 2021, 8(9): 2248.