上转换纳米粒子发射的频率编码用于光谱和空间重叠的兰化物离子的多重成像
Mikkel Baldtzer Liisberg1, Satu Lahtinen2, Ane Beth Sloth3,4
1Nanoscience Center and Department of Chemistry, University of Copenhagen, Universitetsparken 5, 2100 Copenhagen, Denmark.
Journal of the American Chemical Society
|November 15, 2021
概括
频率编码向上转换 (FE-UPCON) 显微镜使得纳米颗粒中光谱重叠的化物离子的多重成像成为可能. 这种新的方法使用频率编码来恢复信号,提高生物样本的成像能力.
科学领域:
- 纳米技术
- 生物医学成像
- 光谱学
背景情况:
- 上转化纳米粒子 (UCNPs) 为生物成像提供独特的光学特性.
- 多重成像需要同时区分多个探针的信号.
- 目前的方法难以分离光谱上重叠的离子排放.
研究的目的:
- 引入一种新的宽场显微镜技术,即频率编码向上转换 (FE-UPCON),用于多重成像.
- 证明FE-UPCON能够在UCNP中分离光谱和空间重叠的类离子 (Ln3+).
- 在生物样本中验证FE-UPCON的性能,包括灵敏度和速度.
主要方法:
- 开发了FE-UPCON显微镜,使用上转换的兰离子发射的频率编码.
- 与调制的二次光源使用周期性共激,以增强特定的Ln3+发光.
- 在常规宽场显微镜上集成一个轮调制.
主要成果:
- 在细胞中成功实现了光谱重叠UCNP (Yb3+/Ho3+和Yb3+/Er3+) 的选择性成像.
- 显示的成像速度高达每秒10.
- 证实FE-UPCON不会影响灵敏度,使单次UCNP检测成为可能.
结论:
- FE-UPCON显微镜为UCNP多重成像提供了一个新的维度 (频率空间).
- 这种技术可以从光谱重叠的Ln3+离子中分离发光.
- FE-UPCON为先进的生物成像应用提供了灵敏和高效的方法.
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