稀土摻雜發(fā)光上轉(zhuǎn)換納米顆粒材料在生物中的應(yīng)用

隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展，具有優(yōu)良性能的熒光納米材料在生物領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價值。

稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料是一種在近紅外光激發(fā)下能發(fā)出可見光的發(fā)光材料，即可通過多光子機制把長波輻射轉(zhuǎn)換成短波輻射，所以稱之為“上轉(zhuǎn)換”。其最大的特點是材料所吸收的光子能量低于發(fā)射的光子能量。這種材料發(fā)光違背 Stokes 定律，因此又被稱為反 Stokes 定律發(fā)光材料。

稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料作為新一代的納米熒光材料,相比于傳統(tǒng)的有機熒光染料及半導(dǎo)體量子點,具有反斯托克斯熒光性質(zhì),即近紅外光激發(fā)后,發(fā)射可見或紫外熒光。

優(yōu)點：

1.稀土摻雜上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒作為一類重要的發(fā)光材料,它可以通過雙光子或多光子機制將低頻率的激發(fā)光轉(zhuǎn)換成高頻率的發(fā)射光。

2.上轉(zhuǎn)換納米顆粒的激發(fā)光為紅外光,可以有效避免生物體自體熒光的干擾,從而提高檢測的靈敏度及信噪比。

3.紅外光對生物組織還有良好的穿透能力,對生物樣品造成光損傷也較小。

4.上轉(zhuǎn)換納米顆粒還具有毒性低、穩(wěn)定性好、發(fā)光強度高、Stokes位移大并且具有長壽命發(fā)光、無生物背景熒光、長效穩(wěn)定發(fā)光及較好的生物組織相容性等優(yōu)點,因此在生物標(biāo)記和生物檢測等領(lǐng)域有著非常好的應(yīng)用潛力，在生物等領(lǐng)域中也有非常廣泛的研究興趣。

上轉(zhuǎn)換激發(fā)波長：808nm，980nm，1560nm，

發(fā)射波長：365/450/470nm藍光，540/650nm綠光， 650nm紅光

分水溶和油溶（環(huán)己烷）

水溶上轉(zhuǎn)換納米顆粒980nm激發(fā)/808激發(fā)

水溶上轉(zhuǎn)換NaYF4:Yb,Er 980激發(fā)綠光

氨基修飾上轉(zhuǎn)換納米顆粒980nm激發(fā)/808激發(fā)，綠光，藍紫光，紅光

羧基修飾上轉(zhuǎn)換納米顆粒980nm激發(fā)/808激發(fā)，綠光，藍紫光，紅光

聚乙二醇PEG包裹上轉(zhuǎn)換納米顆粒980nm激發(fā)/808激發(fā)，綠光，藍紫光，紅光

油溶上轉(zhuǎn)換納米顆粒980nm激發(fā)/808激發(fā)，綠光，藍紫光，紅光

二氧化硅包裹上轉(zhuǎn)換納米顆粒980nm激發(fā)/808激發(fā)，綠光，藍紫光，紅光

SiO2包裹上轉(zhuǎn)換納米顆粒980nm激發(fā)/808激發(fā)，綠光，藍紫光，紅光

聚丙烯酸PAA修飾上轉(zhuǎn)換納米顆粒980nm激發(fā)/808激發(fā)，綠光，藍紫光，紅光

油酸修飾上轉(zhuǎn)換納米顆粒980nm激發(fā)/808激發(fā)，綠光，藍紫光，紅光

紅色熒光上轉(zhuǎn)換納米顆粒980nm激發(fā)/808激發(fā)

綠色熒光上轉(zhuǎn)換納米顆粒980nm激發(fā)/808激發(fā)

藍色熒光上轉(zhuǎn)換納米顆粒980nm激發(fā)/808激發(fā)

PEI修飾上轉(zhuǎn)換納米顆粒980nm激發(fā)/808激發(fā)，綠光，藍紫光，紅光

油溶性核殼上轉(zhuǎn)換納米粒子980nm激發(fā)/808激發(fā)，綠光，藍光，紅光

水溶性核殼上轉(zhuǎn)換納米粒子980nm激發(fā)/808激發(fā)，綠光，藍光，紅光

NaYF4,Yb,Tm@NaYF4,Yb,Nd核殼上轉(zhuǎn)換納米粒子

NaYF4:Yb3+,Er3+稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒

稀土摻雜上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光材料980nm激發(fā)/808激發(fā)，綠光，藍光，紅光

水溶核殼上轉(zhuǎn)綠光NaYF4,Yb,Er@NaYF4,Yb,Nd 980nm激發(fā)/808激發(fā)

油溶核殼上轉(zhuǎn)換綠光NaYF4,Yb,Er@NaYF4,Yb,Nd 980nm激發(fā)/808激發(fā)

水溶核殼上轉(zhuǎn)換藍光NaYF4,Yb,Tm@NaYF4,Yb,Nd 980nm激發(fā)/808激發(fā)

油溶溶核殼上轉(zhuǎn)換藍光NaYF4,Yb,Tm@NaYF4,Yb,Nd 980nm激發(fā)/808激發(fā)

水溶核殼上轉(zhuǎn)換980激發(fā)藍光NaYF4:Yb,Tm@NaYF4,Yb

NaYF4,Yb,Tm 980nm激發(fā)藍光上轉(zhuǎn)換納米粒子

NaYF4,Yb, Er 980nm激發(fā)綠光上轉(zhuǎn)換納米粒子