高靈敏性稀土基納米探針的構建及微小腫瘤探測
近年來，稀土摻雜的上轉換納米發光顆粒(UCNPs)，由於其能將近紅外(Near-infrared)激光轉化為高能量可見光性質，受到了廣泛的關注。它與傳統的有機熒光材料和半導體量子點相比較，上轉換髮光可以顯著減少生物體的自發熒光，減少光損傷，並且具有大的穿透深度，而被認為是理想的生物成像探針。在已有的上轉換基質中，NaLnF4體系被認為是最高效的上轉換髮光基質。NaLnF4體系通常具有立方相和六角相兩種結構，而且六方相NaLnF4的上轉換髮光效率比立方相強一個數量級。然而，目前傳統的合成純六方相結構的方法都需要高溫和長時間，這必然會導致顆粒尺寸的明顯增大。因此，開發簡單的離子摻雜方法構建具有高效上轉換髮光及結構精確可控的NaLnF4納米材料對生物成像及疾病早期高靈敏性診斷將具有重要的意義。
湖南師範大學物理系曾松軍教授、香港理工大學應用物理系郝建華教授及其研究團隊提出了一種通用的二價金屬離子摻雜的高溫共沉澱方法來控制上轉換納米顆粒的晶相和尺寸，通過非等價二價金屬離子（Mg，Co）取代NaLnF4體系中的Ln3+ 在顆粒表面形成瞬態正電偶極子，增加表面對F-的吸收，從而促進了納米顆粒從立方相向六角相的轉變，實現了NaLnF4 體系晶相和尺寸的精確控制，並極大的提高了其上轉換髮光效率。而且，這種高效上轉換髮射的納米探針成功應用於生物活體的光學成像，並成功實現了微小腫瘤（~3 mm）的上轉換光學探測。
相關論文在線發表在Advanced Healthcare Materials(DOI: 10.1002/adhm.201601231)。
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