發(fā)布時間：2020-02-10 01:55

【摘要】：稀土上轉(zhuǎn)換納米材料通過多光子機制將近紅外光轉(zhuǎn)換成可見光,具有激發(fā)光能量低,發(fā)光強度高且穩(wěn)定,抗光漂白性高,組織穿透能力強且低毒性等優(yōu)點而在細胞、腫瘤成像診斷和治療中得到廣泛應(yīng)用。上轉(zhuǎn)換納米材料優(yōu)異的光學(xué)性能和物理化學(xué)性質(zhì),使其不僅成功應(yīng)用于熒光成像領(lǐng)域,在磁共振成像方面也開始深入研究,成為新一代生物探針。本論文中以摻雜Gd~(3+)離子的上轉(zhuǎn)換納米材料為基底,以BSA-Gd對其進行表面修飾;同時,我們制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)換納米材料。主要研究內(nèi)容如下:一、采用傳統(tǒng)的高溫?zé)峤夥ê铣闪?種上轉(zhuǎn)換納米晶,粒徑和透射電鏡結(jié)果表明,目標納米晶呈規(guī)整的六方盤狀,尺寸小,分散性好。通過熒光光譜測試可知其主要發(fā)射峰位于520 nm,540 nm,660 nm。為了改善納米材料的水溶性,我們采用胎牛血清蛋白(BSA),并偶聯(lián)DTPA-Gd小分子,來修飾上轉(zhuǎn)換納米晶,并設(shè)計純BSA修飾上轉(zhuǎn)換納米晶作對照組。結(jié)果表明,BSA對其表面修飾,未影響其尺寸大小和形貌的變化,在水中的分散性也很好,熒光強度下降較多,同時,通過材料體外弛豫率測試和成像效果對比可知,Gd~(3+)離子含量高其對應(yīng)的磁共振成像效果好。細胞毒性實驗、藥物代謝動力學(xué)實驗以及HE病理切片實驗結(jié)果表明納米晶生物毒性低,易代謝,證明制備出的納米晶適合用作磁共振成像探針。二、為了提高上轉(zhuǎn)換納米晶的熒光強度,我們基于連續(xù)離子吸附反應(yīng)的原理,采用連續(xù)層層包覆一鍋法,設(shè)計合成具備核殼結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)換納米晶,與常規(guī)高溫?zé)峤夥ê铣傻募{米晶進行對比,并用聚馬來酸酐十八醇酯(PMAO)進行表面修飾。結(jié)果表明,目標納米晶,高度分散,熒光強度顯著提高,經(jīng)過PMAO修飾后熒光強度略有下降,說明采用該法制備的核殼結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)換納米晶可以顯著提高熒光強度。
【圖文】：

工程碩士學(xué)位論文吸收，導(dǎo)致低泵浦效率。因此，所有的單摻雜納米晶體系低。高上轉(zhuǎn)換熒光效率，我們利用敏化劑離子在近紅外區(qū)域可量的優(yōu)勢，將其與激活劑離子共摻雜，借助激活劑離子和轉(zhuǎn)移上轉(zhuǎn)換發(fā)光機制，從而得到更好的上轉(zhuǎn)換熒光材料。如圖有一個2F5/2的 4f 能級態(tài)，因此其能級躍遷機理簡單。在 9鑭系元素離子相比，Yb3+離子在2F7/2→2F5/2之間的躍遷的，Yb3+離子的2F7/2→2F5/2躍遷與其它常規(guī)的鑭系元素離子（的 f-f 躍遷可以產(chǎn)生良好的能量共振，，從而可以有效地將 Yb離子。這些光學(xué)特征使 Yb3+離子很適合用作上轉(zhuǎn)換敏化劑三摻雜納米晶體系中敏化劑離子的摻雜濃度一般控制在 20度一般低于 2 mol%,這樣可以將交叉面能量損失減小至最小

稀土離子摻雜的納米晶上轉(zhuǎn)換發(fā)光機理示意圖
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ422;TB383.1

【參考文獻】

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1 楊魁勝;鄭芳;烏日娜;李含升;張希艷;;Upconversion Luminescent Properties of YVO_4:Yb~(3+),Er~(3+) Nano-Powder by Sol-Gel Method[J];Journal of Rare Earths;2006年S1期

本文編號：2578018