光终身成像三倍三倍的消灭升级转换为环境刺激的定量映射

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 摄影化学的使用.
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 通过三倍三倍灭绝 (TTA-UC) 的光子上转换使环境响应感应具有延迟光.
• 基于强度的TTA-UC检测方法受到光度,激发不稳定性和散射等因素的限制,阻碍了量化.
• 需要一个强大的,独立于度的参数来准确的基于TTA-UC的传感.

研究的目的:

• 使用TTA-UC.开发一个时间解决的光策略,用于使用环境刺激的定量,时空映射.
• 为了证明TTA-UC光寿命作为各种物理化学参数的通用报告员.
• 设计和验证基于TTA-UC的纳米粒子平台,用于实时,实地传感应用.

主要方法:

• 使用了一个TTA-UC系统,配备了一种luteetium(III) porphyrin光敏化剂和9,10-bis(2-phenylethynyl) anthracene (BPEA) 消灭剂.
• 采用时间分辨率光测量来分析TTA-UC系统的延迟光寿命.
• 工程纳米粒子封装TTA-UC系统用于pH传感和集成光终身成像显微镜.

主要成果:

• 证实了TTA-UC光寿命作为传感的度独立参数.
• 在温度,粘度,分析剂度和pH方面,TTA-UC寿命成功报告了.
• 在实时pH监测中,封装的纳米颗粒显示出线性寿命-pH相关性 (20.5-34.0μs vs pH 4.0-8.0,R2 > 0.99).
• 光终身成像显微镜提供了长寿命的辐射,光稳定性和高环境对比度.

结论:

• 使用TTA-UC寿命的时间解析光策略为定量环境传感提供了强大的和可通用的方法.
• 开发的纳米粒子平台能够准确地在现场监测复杂样品和生物系统中的pH等参数.
• 这项工作使TTA-UC成为设计用于实际传感应用的先进刺激响应材料的多功能平台.