10nm以下的六边形兰化物合的NaLuF4上转化纳米晶体用于敏感的生物成像 in vivo

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 生物医学成像技术 生物医学成像技术

背景情况:

• 向上转换发光 (UCL) 成像为生物应用提供深层组织透.
• 开发高效和明亮的UCL纳米材料对于提高成像灵敏度和分辨率至关重要.
• 10nm以下的六角NaLuF4纳米晶体由于其有利的晶体结构和光学特性,是兰化物兴奋剂的有希望的宿主.

研究的目的:

• 为了合成10nm以下的六角NaLuF4基纳米晶体,添加Gd3+,Yb3+和Er3+或Tm3+.
• 评估合成纳米晶体的上转换发光特性和量子产量.
• 为了证明这些纳米晶体的应用作为敏感的体内成像的发光标签.

主要方法:

• 在oleylamine的存在下通过热分解合成10nm以下的六角NaLuF4纳米晶体.
• 与Gd3+,Yb3+和Tm3+ (或Er3+) 进行配合,以实现高效的向上转换发光.
• 纳米晶体属性的表征和评估它们在细胞和小动物的光发光成像中的性能.

主要成果:

• 成功合成了10nm以下的六角NaLuF4纳米晶体,其中添加了Gd3+,Yb3+和Tm3+.
• 在980nm激发下,为β-NaLuF4:Gd3+,Yb3+,Tm3+纳米晶体实现了0.47 ± 0.06%的明亮上转换发光量子产量.
• 在全身小鼠成像中证明了<50个纳米晶标记细胞的检测极限,并实现了高对比度UCL成像,透深度为2厘米.

结论:

• 10nm以下的六角NaLuF4:Gd3+,Yb3+,Tm3+纳米晶体是通过一种简单的热分解方法合成的高效UCL发射器.
• 这些纳米晶体作为有效的发光标签,用于小动物敏感的全身光发光成像.
• 开发的纳米材料显示了临床前生物医学成像应用的巨大潜力,需要深层组织透和高对比度.