近紅外Ⅱ區(qū)（1000-1700nm）熒光探針作為一種新興技術(shù)引起了人們的廣泛關(guān)注。與經(jīng)典的可見區(qū)（400-700nm）與近紅外I區(qū)（700-900nm）熒光探針相比,它提供了較高的信噪比及穿透深度,在疾病檢測及治療方面有巨大的潛力。在目前被廣泛研究的近紅外Ⅱ區(qū)發(fā)光材料中,稀土摻雜納米晶具有光穩(wěn)定性好、生物毒性低、發(fā)射帶窄、光漂白率低和熒光壽命長等優(yōu)點,是作為近紅外Ⅱ區(qū)熒光探針的最佳選擇之一�；谙⊥翐诫s納米晶的眾多優(yōu)點,本文根據(jù)奧斯特瓦爾德成熟原理,控制合成了在近紅外Ⅱ區(qū)有較強發(fā)光NaErF4@NaYF4“非摻雜”納米晶。采用兩種表面修飾方法制備了水溶性納米晶,提高其生物相容性,通過細胞實驗驗證其生物相容性與光學(xué)穩(wěn)定性。主要工作內(nèi)容如下:（1）稀土摻雜納米晶的控制合成。利用熱分解法成功制備出小尺寸、單分散、粒徑均一、結(jié)晶性良好的六角相核-殼結(jié)構(gòu)稀土摻雜納米晶。通過X射線衍射儀（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）和動態(tài)光散射粒度儀（DLS）等測試手段對其進行晶相、形貌和尺寸的表征。（2）稀土摻雜納米晶熒光特性的研究。通過對NaErF4:x%Ce3+@NaYF4（x=0、0.1、0.5、1... 

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２不同稀土離子的吸收及近紅外熒光光譜圖ｔ１］??

（ａ）?＋?（ｂ）今?（ｃｙ?？…？」１１１１１??－Ｖ?ＵＫ—??ｍｍｍｍＫＬｍｍｍｍｒｎｍｍｍｍｉ?Ｌｍｒｎｍｍｍｍｍ?ｍｍｍｍｍｍＬｍｍｍｍｍｍｍｍＪｉ?Ｉｍｍｍｍｍｍｍ?｝?，Ｕｍｍｍｍｍｍｍ—??圖１－３?（ａ）上轉(zhuǎn)換、（ｂ）下轉(zhuǎn)換和（ｃ）下轉(zhuǎn)移的發(fā)光原理示意圖??１．３．２稀土發(fā)光材料研究進展??表１－１按照激活劑分類，例舉了稀土摻雜納米晶在近紅外ＩＩ區(qū)的研究近況，包括稀??土摻雜納米晶、尺寸、激發(fā)光源、發(fā)射光、與生物相容性相關(guān)的表面修飾、生物應(yīng)用、??研宄年份及參考文獻等。表中主要涉及到的敏化劑有Ｎｄ３＋、Ｅｒ３＇?Ｙｂ３＇激活劑有Ｈｏ３＋、??Ｎｄ３＋、Ｅｒ３＇?Ｔｍ３＋、ＰＰ等。主要涉及到的有兩種發(fā)光機制：本征發(fā)射，例如：Ｎｄ３＋、Ｅｒ３—??直接吸收光子，然后發(fā)射近紅外ＩＩ區(qū)的光子；激活劑與敏化劑共同作用，例如：Ｙｂ３＋吸??收一定光子后，將能量傳遞給Ｅｒ３＋，然后由Ｅｒ３—發(fā)射近紅外ＩＩ區(qū)的光子，可以命名為Ｙｂ３＋??—Ｅｒ３—體系。??激活劑為Ｈｏ３＋的稀土摻雜納米晶在近紅外ＩＩ區(qū)的發(fā)射光在１１５０ｎｍ附近。以Ｙｂ３＋??一Ｈｏ３＋體系為例，如圖１－４所示，在９８０ｎｍ的激發(fā)下，Ｙｂ３＋吸收光子后通過交叉馳豫將??能量傳遞給Ｈｏ３＋，其主要過程可以表示為２Ｆ５／２?（Ｙｂ３＋）?＋５Ｉ８?（Ｈｏ３＋）?－＾２Ｆ７／２?（Ｙｂ３＋）?＋５１６??（Ｈｏ３＋），這個過程導(dǎo)致了電子從高能級５Ｉ６?（Ｈｏ３＋）向基態(tài)５Ｉ８?（Ｈｏ３‘）輻射躍遷，產(chǎn)生??下轉(zhuǎn)移發(fā)光?１１５０ｎｍ?（５Ｉ６—５１８）?［３３］。??ｚ—－ａ?：?Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ?Ｅｎｅｒｇｙ?Ｔｒａｎｓｆｅｒ??：?Ｐｈｏｎｏｎ?Ａｓ

３３０ｎｍ?（４Ｆ３／２＾４Ｉ１３／２）；另一種是與?Ｙｂ３＋共同摻雜??形成Ｙｂ３＋—Ｎｄ３＋體系，其發(fā)光原理與Ｙｂ３＋－Ｈ〇３＋體系類似。但是Ｎｄ３＋在近紅外ＩＩ區(qū)的發(fā)??射峰多，能量分配不集中，其中發(fā)射峰較強的ｌ〇６〇ｎｍ處受到了生物組織自身熒光的干??擾，削弱了信噪比。??另外Ｎｄ３＋可以作為敏化劑，Ｎｄ３＋作為敏化劑的優(yōu)勢主要在于：Ｎｄ３＋的能級復(fù)雜，可??以選用多種激發(fā)光源，其中以８０８ｎｍ作為激發(fā)光源時，８０８ｎｍ處于水的吸收低谷區(qū)，更??利于熒光探針后期的生物應(yīng)用。如圖１－５所示，以（Ｙｂ３＋＋Ｎｄ３＋）?—?Ｌｎ３＋體系（Ｌｎ３＋為激??活劑）為例，Ｎｄ３＋可以吸收７３０ｎｍ、８０８ｎｍ和８６０ｎｍ，然后將能量傳遞給Ｙｂ３＋，其主要??過程可以表示為?４Ｆ３／２?（Ｎｄ３＋）?＋２Ｆ７／２?（Ｙｂ３＋）?—４Ｉ９／２?（Ｎｄ３＋）?＋２Ｆ５，２?（Ｙｂ３＋），此時以?Ｙｂ３＋??作為敏化劑參與能量的傳遞，最終將能量傳遞于Ｌｎ３＋實現(xiàn)發(fā)光［１］。??４Ｆ??４?７／２?Ｉ?＂＂?Ｉ?１１１１?１??ｃ?ｃ?ｃ?？?：；?：??：?：?：??：?：：????４｜?ｒｏｃｏｃｏ?：?：?：??＊１５／２?Ｔ＂＂＂?：?：：??ＩｒＫｌｔ?��！??＊１１／２?ｌ?：?：??＜ｉ？隱?ｉ?Ｉ?Ｉ?２ｆ?ｗ??Ｎｄ３＋?Ｙｂ３＋?Ｌｎ３＊??圖１－５?（Ｙｂ３＋＋Ｎｄ３＋）?－Ｌｎ３＋體系能量傳遞示意圖［】］??激活劑為Ｅｒ３＋的稀土摻雜納米晶與Ｎｄ３＋的類似有兩種發(fā)光機制，一種為本征發(fā)射，??在８０８ｎｍ和９８０ｎｍ的光源激發(fā)下，分別對應(yīng)于４Ｉｉ５／２—％／２、４Ｉｉ５／２—＞４Ｉｉｉ／２，通過

【參考文獻】：
期刊論文
[1]半導(dǎo)體型單壁碳納米管用于近紅外二區(qū)（NIR-Ⅱ）深層組織光聲成像[J]. 崔丹丹,石玉嬌.  激光生物學(xué)報. 2019(05)



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