金属纳米结构的等离激元特性是指金属纳米结构被光子或电子激发能够产生表面电子集体振荡的性质。由于金属纳米结构表现出强烈的共振吸收、散射等特殊光学性质而广泛应用于分子检测和生物医疗领域。同时,由于光学性质对纳米颗粒本身的形状尺寸等具有依赖性,使得通过调控纳米结构来改变其等离激元特性是可行的。本文主要围绕两种调控金属纳米结构的方法,调控制备了两种基于金的纳米颗粒结构:纳米花和纳米哑铃状颗粒,探讨了其形貌演化路径、结构特征以及光学特性,并验证了在表面增强拉曼光谱、光热治疗和光声成像等方面的应用价值。本文主要内容和研究成果如下:(1)提出了一种方便且易复现的方法,可大面积制造具有微纳多级结构的金纳米花阵列。首先,利用自组装工艺实现了双层二氧化硅纳米小球的快速排列。在此基础上,以上层纳米小球作为掩模,对下层纳米小球阵列进行可控刻蚀。然后,通过控制溅射金层的厚度,并结合仿真模拟,获得了不同局域电磁场增强的金纳米花阵列。最后,以苯甲酸作为标记物进行表面增强拉曼光谱检测,可达到纳摩尔级的检测灵敏度。该纳米花具有特殊三维结构,除了基于表面增强拉曼光谱检测之外,在纳米粒子筛选、纳米马达等应用方面还有很大潜力。(2)制备了具有近红外二区光学吸收的金纳米哑铃状颗粒。利用特定核酸序列介导纳米金棒的二次生长,获得了哑铃状的金纳米颗粒,同时实现了吸收峰的红移。实验证明,制得的金纳米哑铃颗粒具有优异的光热转换性能,且光热稳定性和再现性极佳。此外,它还具有出色的光声成像性能。因此,具有可控等离激元性能的金纳米哑铃颗粒可以作为光热治疗剂、光声成像造影剂,在纳米医学领域极具应用前景。