这页已由机器翻译。其他页面可能仍然显示为英文。 View in English

一个新兴的 Ho³⁺ 敏感的 Lanthanide 纳米晶体与 NIR-II 激发和发射用于 Vivo 生物成像

Xusheng Wang ¹, Wenxiao Wu ¹, Baofeng Yun ¹

⁰Department of Chemistry, Laboratory of Advanced Materials, State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers, Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials, Fudan University, Shanghai 200433, China.

Journal of the American Chemical Society +

|

2025年一月3日

在PubMed上查看摘要

概括

研究人员开发了用于增强第二近红外窗 (NIR-II) 生物成像的新型霍尔敏感化兰坦化纳米晶体. 这些探测器具有卓越的组织透能力,并可用于多种生物医学应用的多通道体内检测.

科学领域

生物医学光学
材料科学
纳米技术

背景情况

第二个近红外窗 (NIR-II) 光学成像可以减少组织散射和自光,从而提高生物医学检测.
设计具有最佳激发波长的NIR-II探针以平衡组织散射和水吸收是一个重大挑战.
传统的联合化兰化物纳米晶体经常受到有害的交叉放松,限制了排放效率.

研究的目的

开发用于高效的NIR-II生物成像的新型荷 (Ho3+) 敏感化 (Ln) 纳米晶体.
设计核心外结构以改善能量迁移和多重排放能力.
评估开发的纳米晶体的组织透和体内成像性能.

主要方法

在 1143 nm 激发的可调节发射 (1000-2200 nm) 的 Ho<sup>3+</sup>感应的化物纳米晶体 (NaYF<sub>4</sub>:Ho,Ln@NaYF<sub>4</sub>) 的合成.
精确的核心外工程 (例如,β-NaYF<sub>4</sub>:Ho@NaYF<sub>4</sub>:Ln@NaYF<sub>4</sub>) 以促进界面能量迁移.
与传统激发波长 (808 nm,980 nm) 相比,组织幻影研究评估透深度和光透射率.
在小鼠体内进行多通道NIR-II成像,以可视化各种器官和瘤.

主要成果

与808nm和980nm激发相比,1143nm激发显示出优异的组织透,通过散射头骨的光透射率分别为15%和10%.
工程核心外结构使可见和NIR-II排放丰富,克服了辅助系统的限制.
实现六通道NIR-II体内成像,同时可视化血管,肝脏,脏,胃,肠道,皮下瘤和淋巴结.

结论

在生物成像中,对H3+敏感的化物纳米晶体为NIR-II激发和发射提供了一个有前途的平台.
核心外工程对于增强能量迁移和实现多排放性质至关重要.
开发的纳米材料使先进的体内多通道检测成为可能,为生物医学诊断提供了新的可能性.