旋转对称金纳米颗粒在生物成像中的优化

• 作者: 夏伊丁·亚库普 帕尔哈提江·吐尔孙
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 散射 后向光散射 局域表面等离激元共振 生物成像 T矩阵方法 优化
• 年，卷（期）: 2021,（23）
• 所属期刊栏目: 散射|Scattering
• 页码范围: 237-245
• 页数: 9页
• 分类号: O436.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.2329001

摘要

金属纳米颗粒具有局域表面等离子共振效应,由于其独特的光学特性、易控的表面化学能力和优良的生物相容性,被广泛应用于生物成像领域.针对旋转对称金纳米颗粒(金纳米旋转椭球、纳米圆柱和纳米棒)在生物成像中的应用,利用T矩阵方法和介电函数尺寸修正模型,研究了旋转对称金纳米颗粒的共振后向光散射特性,获得了最优后向光散射特性及对应的最佳尺寸参数.考虑了生物成像中使用的三个典型激发波长(830,840,900 nm),结果表明,纵横比为3.7、长度为146 nm的金纳米旋转椭球在入射光波长900 nm处具有最优的后向光散射特性.此外,分析了入射光波长和生物组织折射率对优化结果的影响,结果表明,优化后的三种旋转对称金纳米颗粒的体积后向散射系数和尺寸参数随入射光波长的增大而增大,随组织折射率的增大而减小.最后给出了体积后向散射系数大于其最大值的90％时对应的尺寸参数范围.研究结果为三种旋转对称金纳米颗粒在生物成像中的应用提供了理论指导.