近红外上转换发射Upconversion Nanoparticles特性

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涉及Yb和Ho离子双敏化Tm离子的强近红外上转换发光生物荧光纳米颗粒及其应用。该上转换发光材料利用Yb/Ho/Tm之间的能量传递,可以在900~1064nm近红外光诱导下获得更高效率的800nm近红外上转换光发射。其优势在于激发光和发射光均位于生物组织的光学窗口750nm~1000nm，800nm处可以发射增强的近红外上转换发光。因此，该范围的近红外光与可见光相比在生物体内具有较高的穿透能力，可以实现生物体内较深层次生物组织的荧光检测和示踪等功能。
由于生物组织在光学各波段的吸收和透过是有差别的,红外光的长波光子就不易被生物分子吸收。其表现为在生物组织中穿透能力比紫外或可见光强，穿透深度可达厘米量级。这部分光范围在750nm~1000nm,我们称之为“生物组织的光学窗口”;因此当激发光和发射光均位于生物组织的光学窗口范围内,将更加有利于实现生物体内较深组织的生物分子的荧光检测和示踪。
尽管有机荧光团和量子点也能够产生近红外发射,但与稀土掺杂的材料相比，作为荧光探针具有明显的缺点。例如近红外有机荧光团容易发生光漂白，此外其宽的发射带,小的Stokes移动都限制了该材料在检测过程中的应用以及长时间观测。目前为止,研究中获得近红外800nm发射都是通过稀土Yb/Tm的掺杂获得的,提高其发光强度也是通过控制材料尺寸、对材料进行包覆等方法实现的。所获得材料在800nm附近的近红外发光强度大幅度提高,易于检测,制备工艺简单。
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