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林浩博士等在上转换纳米光开关材料研究方面取得进展
2020-12-08 11:35   审核人:

 

上转换发光又称反斯托克斯发光,是指将两个或多个低能量光子转换成一个高能量光子的现象。稀土掺杂上转换发光材料具有荧光寿命长、生物毒性低、化学稳定性高等优点,在荧光防伪、生物成像、固体激光器、太阳能电池等方面具有广泛的应用前景。而在已研究的上转换纳米材料中,无机上转换纳米光开关材料受到大量关注,该材料可以在不同的近红外光激发下产生特定的发射波长,即扮演着一个光开关的角色,在生物医学领域拥有显著优势。然而,在现有的研究中,由于红蓝比(红光与蓝紫光之比)太低以至于在光动力治疗过程中,没法有效实现实时监测或成像。而癌细胞在光动力治疗过程中是不停移动的,因此,在光动力治疗过程中,有效实现实时监测或成像至关重要。

近期,金沙正规娱乐官网林浩博士等人利用共沉淀法合成一种用于光动力治疗的上转换纳米光开关材料,即NaErF4:Tm@NaYF4@NaYbF4:Tm@NaYF4---壳结构纳米材料(平均粒径为38.59纳米),该结构设计可在980纳米第一近红外光的激发下,在确保蓝紫光最优化的前提下,大幅提高红光和红蓝比,使得在光动力治疗过程中,能够同时有效实现实时监测或成像;其次,该结构设计可在1532纳米第二近红外光的激发下,产生高强度红光,用于实时成像,从而在进行光动力治疗之前,确定癌细胞的位置,避免误伤健康的细胞。

上述工作以“A novel upconversion core-multishell nanoplatform for a highly efficient photoswitch”为题发表在英国皇家化学学会旗下《Journal of Materials Chemistry C》期刊上(2020, 8, 3483-3490,中科院一区Top期刊)。论文由金沙正规娱乐官网林浩博士等人、中山大学张曰理教授课题组以及惠州学院徐德康博士合作完成。论文第一单位为广州大学,第一作者是林浩博士,通讯作者是林浩博士和张曰理教授。该工作得到国家自然科学基金、广东省科技计划项目、广东省教育厅人才项目等经费支持。

 

     

1 (a)上转换纳米光开关示意图;(b) NaErF4:Tm@NaYF4@NaYbF4:Tm@NaYF4---壳结构纳米颗粒的TEM图;(c) 980纳米和1532纳米激发下的能级跃迁图。

 

 

     

2 (a, b) 980纳米和1532纳米激发下的上转换荧光光谱图;(c)1532纳米激发下的上转换荧光数码图。

 

论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2020/tc/c9tc06840f

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