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Updated: Jun 8, 2026
An Integrated System to Remotely Trigger Intracellular Signal Transduction by Upconversion Nanoparticle-mediated Kinase Photoactivation
Published on: August 30, 2017
Fotoswitching bidireccional usando un tipo de luz de infrarrojo cercano, convertiendo las nanopartículas hacia arriba
John-Christopher Boyer1, Carl-Johan Carling, Byron D Gates
14D LABS, Department of Chemistry, Simon Fraser University, 8888 University Drive, Burnaby, British Columbia V5A 1S6, Canada.
Las nanopartículas upconverting dopadas con lantánidos (UCNPs) permiten el fotoswitching reversible de compuestos orgánicos mediante el ajuste de la intensidad de la luz del infrarrojo cercano. Este método ofrece un control preciso de las reacciones fotoquímicas utilizando una sola fuente de luz.
Área de la Ciencia:
- Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
- La fotoquímica es la fotoquímica.
- Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.
Sus antecedentes:
- Los compuestos orgánicos fotorresponsivos, como el DTE, pueden cambiar entre estados usando la luz.
- El fotoswitching tradicional a menudo requiere fuentes de luz UV o visible específicas, lo que limita el control espacial y temporal.
- Las nanopartículas de conversión ascendente (UCNPs) pueden convertir la luz del infrarrojo cercano (NIR) en luz visible o UV de mayor energía.
Objetivo del estudio:
- Demostrar un método novedoso para el fotoswitching reversible de compuestos orgánicos utilizando un solo tipo de nanopartícula upconverting dopada con lantánido (UCNP).
- Para lograr la regulación de control remoto de las reacciones fotoquímicas mediante la modulación de la intensidad de la luz de excitación NIR.
- Explorar el potencial de las UCNP para la fotoquímica controlada espacial y temporalmente.
Principales métodos:
- Utilizado diseñador de núcleo-concha-concha NaYF ((4) nanopartículas dopadas con Er ((3+) / Yb ((3+) y Tm ((3+) / Yb ((3+) iones.
- Utilizó luz de excitación IRN de 980 nm para inducir el fotointercambio en derivados de DTE.
- Varió la densidad de potencia de la luz NIR para controlar la longitud de onda de emisión y la intensidad de las UCNP.
Principales resultados:
- Fotointercambio reversible demostrado de compuestos de DTE mediante la modulación de la intensidad de la luz NIR.
- Las altas densidades de potencia de la luz NIR condujeron a la emisión de rayos UV, impulsando la reacción de cierre del anillo de DTE.
- Las bajas densidades de potencia dieron lugar a la emisión de luz visible, lo que desencadenó la reacción de apertura del anillo de DTE.
- Se logró una conmutación fotográfica de "control remoto" comparable a la conmutación directa de luz UV / visible, aunque con tasas de reacción más lentas.
Conclusiones:
- Los UCNP dopados con lantánidos ofrecen una plataforma versátil para el control remoto de las reacciones fotoquímicas.
- La modulación de la intensidad de la luz NIR proporciona un método conveniente para el fotointercambio reversible de compuestos orgánicos.
- Esta tecnología permite una precisa regulación espacial y temporal de la fotoquímica utilizando una sola fuente de luz sintonizable.
