水溶性核殼型上轉(zhuǎn)換納米粒子(Upconversion Nanoparticles, UCNPs)是一類能夠?qū)⒔t外光(NIR)激發(fā)轉(zhuǎn)化為可見光發(fā)射的功能性納米材料。采用808 nm近紅外光作為激發(fā)波長,能夠有效減少生物組織的自發(fā)熒光和光損傷,提升深層組織成像的信噪比。核殼結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)一步優(yōu)化了粒子的發(fā)光效率和穩(wěn)定性,發(fā)射波長位于藍(lán)紫光區(qū)(約400-450 nm),適合多種生物成像和光催化應(yīng)用。
結(jié)構(gòu)與組成
核殼結(jié)構(gòu)
核殼型UCNPs由發(fā)光核心和保護(hù)外殼兩部分組成。核心通常摻雜有稀土離子(如Nd??、Yb??、Tm??、Er??等),通過能量轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光;外殼則包覆一層純材料或摻雜層,用于隔離非輻射損失,增強(qiáng)發(fā)光強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
808 nm激發(fā)機(jī)制
通過在納米粒子中摻雜Nd??離子吸收808 nm光能,將能量傳遞給敏化劑Yb??,繼而激發(fā)發(fā)光離子(如Tm??)產(chǎn)生藍(lán)紫光發(fā)射。這種激發(fā)波長遠(yuǎn)離生物組織主要吸收峰,減少光熱效應(yīng)和組織損傷。
水溶性修飾
通過表面修飾親水性分子(如聚乙二醇PEG、磷脂、多糖等)使納米粒子在水溶液中穩(wěn)定分散,具備良好的生物相容性和生物體內(nèi)循環(huán)能力,方便用于細(xì)胞和體內(nèi)成像。
光學(xué)性能
激發(fā)波長:808 nm近紅外光
發(fā)射波長:藍(lán)紫光區(qū)域,主要峰值約400-450 nm(由摻雜的Tm??等離子發(fā)射)
發(fā)光效率:核殼結(jié)構(gòu)顯著提升量子效率,降低表面猝滅
穩(wěn)定性:優(yōu)異的光學(xué)穩(wěn)定性,適合長期生物成像和光動力治療
主要優(yōu)勢
深層組織穿透力強(qiáng)
808 nm近紅外光穿透生物組織深,適合活體深層成像。
低自發(fā)熒光背景
NIR激發(fā)減少組織自發(fā)熒光,顯著提高成像對比度和靈敏度。
核殼結(jié)構(gòu)提升發(fā)光穩(wěn)定性和強(qiáng)度
用途: 科研
產(chǎn)地: 西安
溫馨提醒:僅供科研,不能用于人體實(shí)驗(yàn)!
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