发布在《光电科学》上的一篇新文章回顾了光学捕获光学纳米粒子的基本原理和应用。光学纳米粒子是光子学的关键元素之一。它们不仅可以对多种系统进行光学成像，还可以作为高度灵敏的远程传感器。
最近已经证明了光镊在分离和操纵单个光学纳米颗粒方面的成功。这为高分辨率、单粒子扫描和传感打开了大门。
本文总结了快速增长的单个光学纳米颗粒光学捕获领域中最相关的结果。根据材料的不同及其光学性质，光学纳米粒子分为五大类：等离子体纳米粒子、镧系元素掺杂纳米粒子、聚合物纳米粒子、半导体纳米粒子和纳米金刚石。对于每种情况，都描述了主要进展和应用。
等离子体纳米粒子具有较大的偏振率和较高的光热转换效率，因此需要对它们的捕获波长进行关键的选择。基于光学捕获等离子体纳米粒子发光特性的典型应用是粒子-粒子相互作用和温度传感的研究。这项研究是通过分析纳米粒子吸收、散射或发射的辐射来完成的。
镧系元素掺杂的纳米粒子具有较窄的发射带、较长的荧光寿命和对温度敏感的发射强度。本文综述了单光学捕获镧系元素掺杂纳米颗粒实现的电池温度传感。镧系元素掺杂纳米颗粒主体的结构特性允许这些颗粒旋转。对于固定的激光功率，旋转速度取决于介质粘度。研究表明，这种特性可用于测量细胞内粘度。此外，镧系元素掺杂纳米颗粒的充分表面功能化使其能够用于化学传感。
将染料掺入聚合物纳米颗粒中，使它们发光且易于在光学阱内跟踪。本文综述了利用粒子发光跟踪能力对单个纳米粒子动力学的研究和生物样品的表征。它不仅有助于更透彻地理解捕获激光和光学粒子之间的光学和机械相互作用，而且还指出了将光学捕获与荧光或扫描显微镜相结合的巨大潜力。
半导体纳米粒子因其特殊的光致发光特性而受到广泛关注，例如可调发射、对光漂白的敏感性较低、量子产率高和化学稳定性。本文综述了利用光镊研究和改善单个半导体纳米颗粒发光性能的研究进展。他们还总结了使用半导体颗粒作为细胞成像局部激发源的研究。
纳米金刚石的荧光是由金刚石结构中的点缺陷引起的。书目研究表明，关于纳米金刚石光学捕获的报告数量有限。关于该主题的第一份报告显示，单个纳米金刚石可以用作磁场传感器。后来，光学捕获的纳米金刚石也被证明可以用作细胞温度计。
这篇综述文章还揭示了光学俘获和胶体光学纳米颗粒的组合如何用于各种应用。尽管光镊在单个纳米颗粒研究中具有巨大潜力，但该领域仍处于起步阶段。大多数作品都侧重于应用，而不是填补知识空白。还有一些问题仍然悬而未决。
该综述总结了纳米粒子光学俘获所面临的挑战，包括缺乏描述光力的精确公式、空间分辨率不确定、可能存在传感偏差等。本综述有望促进该领域原理、技术、设备和应用研究的不断丰富和发展。
