本周，小编为大家精选了等离激元领域的进展，涉及等离激元纳米机器人、宽带非线性光学、费米能级平衡、催化癌症免疫、手性光致发光和高Q值谐振器等领域

成群的等离激元病毒尺度纳米机器人实现的高效蛋白质转染

Efficient Protein Transfection by Swarms of Chemically Powered Plasmonic Virus-Sized Nanorobots

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c01172

转染是基于核酸或蛋白质进入细胞的非病毒递送。然而对于目前使用的病毒性方法，研究人员对其安全性有着持续担忧，它们的转化能力正在下降，因此为纳米技术发展创造了空间。引入静态纳米粒子来传递生物活性分子的纳米医学方法很可能被有着巨大潜力的纳米机器人所代替。作者提出了一种快速非病毒转染蛋白到一个难以转染的前列腺癌细胞系的方法，该方法由化学动力驱动的病毒大小(68 nm × 33 nm) 矩形纳米机器人推进。这些生物相容性纳米机器人的强大扩散能力是它们快速内化到细胞中的关键，这一过程仅在几分钟内完成，与无燃料环境中的静态纳米机器人相比，效率提高了6倍。这些纳米机器人的 Au/Ag 等离激元性质使它们易于追踪，并帮助它们进行精确的细胞定位。这种纳米机器人进行的蛋白质转染，推动了纳米医学领域，并在未来的转化医学研究中具有潜力。

单层二硫化钼中宽带等离激元增强的四波混频 

Broadband Plasmon-Enhanced Four-Wave Mixing in Monolayer MoS₂

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c02381

单层的二维过渡金属二硫属化合物具有非常大的光学非线性。然而，单层过渡金属二硫属化合物的非线性光学转换效率通常较低，因为原子厚度处的光-物质相互作用距离小，这极大地阻碍了它们的应用。作者首次报告了具有等离激元结构的单层MoS₂中的宽带（高达~150 nm）非线性光学增强。四波混频的显著增强被证明具有高达三个数量级的宽带频率转换增强因子，覆盖了主要的可见光区域。混合 MoS₂-等离激元结构的等效三阶非线性约为10^-17 m²/V²，远远优于（约 10-100 倍）广泛使用的常规体材料（例如，LiNbO₃、BBO）和纳米材料（例如，金纳米膜）。这种显著的宽带增强来自于等离激元结构中的强约束电场，有望在二维材料的众多非线性光子应用中发挥作用。

等离激元系统中金属-分子界面的费米能级平衡

Fermi Level Equilibration at the Metal–Molecule Interface in Plasmonic Systems

1https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c02003

通过原位调整等离激元银纳米粒子(AgNPs)的费米能量可以展示一种新的金属-分子电荷转移过程。卤化物离子的强吸附作用使AgNPs的费米能级以Cl^–<Br<I^– 的顺序上升至0.3 eV，有利于电荷自发转移到对齐的分子受体轨道，直到实现界面的电荷中性。 通过在实验和理论上仔细量化费米能级的上移，首次表明这种效应在能量上与其他的等离激元效应（如等离激元电效应或热载流子产生）具有可比性。此外，通过原位监测卤化物离子在不同AgNP分子系统中的吸附动力学，首次表明卤化物离子在等离激元纳米结构中的催化作用取决于卤化物离子与目标分子的表面亲和力。

等离激元驱动的催化化疗诱导免疫原性细胞死亡和阻断IDO通路实现增强癌症免疫治疗

Plasmon‐Driven Catalytic Chemotherapy Augments Cancer Immunotherapy through Induction of Immunogenic Cell Death and Blockage of IDO Pathway

https://doi.org/10.1002/adma.202102188

临床试验证实，吲哚胺 2,3-双加氧酶(IDO)阻断剂联合免疫原性化疗在癌症治疗中具有广阔的前景。然而，在原位精确激活化学免疫疗法以避免全身给药的副作用，并逆转肿瘤部位较差的免疫原性和免疫抑制微环境仍然具有挑战性。作者设计了一种混合纳米药物(“RPMANB NPs”)来共同递送IDO抑制剂(NLG919)和一种化疗前药，以扩大治疗效果。得益于精细的表面工程，RPMANB NPs具有优异的药代动力学和肿瘤积累。高浓度磷酸盐引发金属-有机框架平台的坍塌，负载的NLG919被释放到癌症组织/细胞内，通过抑制IDO活性来逆转免疫抑制性肿瘤微环境。这种有效的化疗药物在近红外光下通过高效等离激元驱动的催化作用被精确激活，通过触发免疫原性细胞死亡来激发抗肿瘤免疫，并通过原位激活化疗避免副作用。体内研究表明，化疗-免疫疗法通过促进细胞毒性T淋巴细胞在瘤内的聚集和下调调节性T细胞，极大地抑制了肿瘤的生长。 这项工作建立了一个强大的递送平台，通过将可精确激活的化学疗法与免疫疗法相结合来克服当前的肿瘤治疗障碍。

等离激元单个纳米螺旋体中偏振控制手性光致发光的选择性激发

Selective Excitation of Polarization‐Steered Chiral Photoluminescence in Single Plasmonic Nanohelicoids

https://doi.org/10.1002/adfm.202101502

手性光致发光技术由于其在光数据存储、生物传感和显示等方面的潜在应用而受到广泛关注。然而因为缺乏有效的合成方法，具有本征手性PL的胶体金属纳米结构鲜有报道。作者首次报道了单个金纳米螺旋体（GNHs）的手性激发和发射特性。通过测量它们的圆二色性 (CD) 响应和激发/发射偏振分辨PL光谱，揭示了由GNH的几何手性引起的内在手性诱导，并观察到激发偏振相关的手性 PL。作者提出了两种模型来分析观察到的圆偏振导向效应：（1）手性PL现象学模型，定量再现了PL不对称特征； (2) 手性Purcell效应模型，显示GNH中的超手性近场，并解释了远场手性响应，例如极化控制的手性PL。该研究结果不仅提供了对发光手性等离激元纳米结构的物理机制的重要解释，而且还将手性PL活性材料的研究从非手性/手性杂化系统扩展到具有内在结构手性的金属纳米结构，从而拓宽了手性三维成像和传感以及微观结构分析的应用范围。

高Q值多层圆光栅上人工局域表面等离激元的高效磁耦合激发

Efficient magnetic-coupling excitation of LSSPs on high-Q multilayer planar-circular-grating resonators

https://doi.org/10.1364/OE.432721

近年来，人工局域表面等离激元（LSSP）因其亚波长操控和近场增强特性激发了人们极大的兴趣。但是，由于自身的材料损耗和辐射损耗，超薄LSSP谐振腔存在Q值较低的缺点。作者提出多层圆光栅谐振腔和磁耦合激发方法，实现了高Q值LSSP模式的高效激发。由于采用中间为空气的多层结构，材料损耗的辐射损耗得到抑制，Q值大幅提高。首次采用磁耦合方法激发LSSP，结构简单且激发效率高。实验结果表明，基于磁耦合的多层LSSP谐振腔的Q值可达200以上，相比于此前微带线耦合的LSSP谐振腔提高了一倍。该研究工作有望提高传感器、滤波器等基于LSSP的无源器件的性能。

本文转自：https://mp.weixin.qq.com/s/DnCtQTJoSI_ak5J5Vooe_Q

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