Las nanopartículas de conversión de infrarrojos de onda corta

Área de la Ciencia:

• Nanotecnología
• Física óptica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Las tecnologías ópticas ofrecen análisis no invasivos, pero están limitadas por las regiones espectrales.
• Las longitudes de onda infrarrojas de onda corta (SWIR) permiten una penetración profunda y un daño fotográfico reducido, sin embargo, las sondas luminiscentes adecuadas son escasas.

Objetivo del estudio:

• Descubrir nuevas nanopartículas de conversión ascendente basadas en lantánidos (UCNPs) excitables en la región SWIR.
• Permitir nuevas ventanas de bioimagen y tecnologías de visión avanzadas utilizando sondas sensibles a SWIR.

Principales métodos:

• Evaluación de las combinaciones de iones lantánidos (Ln3+) mediante el modelo de ecuaciones de velocidad diferencial.
• Caracterización experimental de espectros de excitación por fotoluminiscencia convertidos hacia arriba (U-PLE).
• Modelado mecanicista para entender las vías de transferencia de energía.

Principales resultados:

• Identificación de Ho3+/Tm3+ o Tm3+ dopantes en el núcleo de NaYF4 / UCNP de la cáscara para la excitación de SWIR eficiente.
• Se ha demostrado que la excitación SWIR a 1740 o 1950 nm produce una fuerte emisión visible o NIR-I.
• La adición de Ho3+ muestra el desplazamiento de la emisión a 652 nm para una mayor aceptación y redistribución de la energía SWIR.

Conclusiones:

• Se han desarrollado UCNPs sensibles a SWIR que abren una nueva ventana de bioimagen de IR.
• Los modelos de ecuaciones de velocidad predicen con precisión las composiciones de UCNP para longitudes de onda de excitación y emisión específicas.
• Estas sondas son vitales para las tecnologías de visión y el análisis subterráneo profundo.