光激勵材料的研制及其在生物成像中的應用
發(fā)布時間:2022-01-17 07:26
Cr3+摻雜近紅外光激勵材料具有響應范圍寬、量子轉(zhuǎn)換效率高、無背景熒光、信噪比高等優(yōu)點,在信息儲存、生物成像、紅外探測等方面有著廣泛的應用。本論文制備了Tb3+,Cr3+:ZnGa2O4、Tb3+,Cr3+:La3Ga5GeO14和Cr3+,Er3+:Ca2YGa3Ge2O12近紅外熒光粉,并對熒光粉的物相和形貌進行了分析,研究了摻雜離子含量和溫度對熒光粉發(fā)光性能的影響,探究了摻雜離子間可能存在的能量轉(zhuǎn)移機制。合成的熒光粉均具有近紅外余輝發(fā)光,在生物組織成像方面有潛在的應用前景。利用水熱合成法制備了納米級的Tb3+,Cr3+:ZnGa2O4,X射線衍射分...
【文章來源】:長春理工大學吉林省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
光激勵發(fā)光原理圖
4圖1.1光激勵發(fā)光原理圖圖1.2近紅外光激勵長余輝發(fā)光機理的示意圖1.2近紅外光激勵材料在生物成像中的應用盡管能夠被可見光充電的近紅外長余輝材料有限,但研究人員發(fā)現(xiàn),許多材料中的余輝發(fā)光耗盡后可以在可見光或近紅外光激勵下再生。由圖1.2近紅外光激勵長余輝的發(fā)光機理可知,這種材料在生物成像中具有廣泛的應用前景。2011年,劉峰等報道了可光激勵的近紅外長余輝發(fā)光的Cr3+:LiGa5O8材料中用于超敏和縱向深組織生物成像[3]。結(jié)果表明,經(jīng)過白光LED照射可以有效地恢復Cr3+:LiGa5O8的余輝發(fā)光,這可能是由于在光激勵下電荷載流子從深陷阱向淺陷阱轉(zhuǎn)移所致。這些材料被紫外線預先充電,然后注射到老鼠體內(nèi),深部組織的材料在體內(nèi)可通過白光LED短時間照射
l/L),xmLTb(NO3)3·5H2O(0.1mmol/L)在劇烈攪拌下溶解于燒杯中,加入去離子水使總體積為30mL,然后快速的用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH約為9,使其產(chǎn)生白色沉淀,并在室溫下攪拌30min,然后將燒杯中溶液加入到50mL聚四氟乙烯為內(nèi)襯的反應釜中。在220℃下保溫10h后自然冷卻到室溫,產(chǎn)生的白色沉淀由離心收集,并用去離子水洗三次,然后在60℃真空干燥8h,獲得2xTb3+:ZnGa2-2xO4樣品。將Tb3+摩爾分數(shù)固定為0.015,0.03Tb3+,2yCr3+:ZnGa1.97-2yO4的制備與2xTb3+:ZnGa2-2xO4樣品的制備步驟相同,其制備流程如圖2.1所示。圖2.1Tb3+,Cr3+:ZnGa2O4樣品的制備流程2.2.4樣品的表面修飾將20mg樣品分散在5mmol/LNaOH溶液中,超聲分散10min,然后室溫下劇烈攪拌24h,溶液在10000rpm離心10min收集沉淀。沉淀在60℃干燥8h,得到羥基化余輝發(fā)光粉(PLNPs-OH);10mgPLNPs–OH通過超聲分散在4mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中。然后,加入40μL3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)在室溫下劇烈攪拌24h,溶液在10000rpm離心10min,收集沉淀。產(chǎn)物經(jīng)DMF和去離子水多次離心洗滌,去除未反應的APTES,得到氨基化余輝發(fā)光粉(PLNPs-NH2);4mgPLNPs–NH2樣品通過超聲分散于4mL去離子水中,并加入400μL牛血清白蛋白(BSA),混合物在室溫下攪拌1h,BSA修飾的PLNPs經(jīng)過離心收集并用去離子水洗滌三次,最終獲得的樣品(BSA-PLNPs)分散在去離子水中。2.2.5體外細胞毒性實驗
本文編號:3594308
【文章來源】:長春理工大學吉林省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
光激勵發(fā)光原理圖
4圖1.1光激勵發(fā)光原理圖圖1.2近紅外光激勵長余輝發(fā)光機理的示意圖1.2近紅外光激勵材料在生物成像中的應用盡管能夠被可見光充電的近紅外長余輝材料有限,但研究人員發(fā)現(xiàn),許多材料中的余輝發(fā)光耗盡后可以在可見光或近紅外光激勵下再生。由圖1.2近紅外光激勵長余輝的發(fā)光機理可知,這種材料在生物成像中具有廣泛的應用前景。2011年,劉峰等報道了可光激勵的近紅外長余輝發(fā)光的Cr3+:LiGa5O8材料中用于超敏和縱向深組織生物成像[3]。結(jié)果表明,經(jīng)過白光LED照射可以有效地恢復Cr3+:LiGa5O8的余輝發(fā)光,這可能是由于在光激勵下電荷載流子從深陷阱向淺陷阱轉(zhuǎn)移所致。這些材料被紫外線預先充電,然后注射到老鼠體內(nèi),深部組織的材料在體內(nèi)可通過白光LED短時間照射
l/L),xmLTb(NO3)3·5H2O(0.1mmol/L)在劇烈攪拌下溶解于燒杯中,加入去離子水使總體積為30mL,然后快速的用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH約為9,使其產(chǎn)生白色沉淀,并在室溫下攪拌30min,然后將燒杯中溶液加入到50mL聚四氟乙烯為內(nèi)襯的反應釜中。在220℃下保溫10h后自然冷卻到室溫,產(chǎn)生的白色沉淀由離心收集,并用去離子水洗三次,然后在60℃真空干燥8h,獲得2xTb3+:ZnGa2-2xO4樣品。將Tb3+摩爾分數(shù)固定為0.015,0.03Tb3+,2yCr3+:ZnGa1.97-2yO4的制備與2xTb3+:ZnGa2-2xO4樣品的制備步驟相同,其制備流程如圖2.1所示。圖2.1Tb3+,Cr3+:ZnGa2O4樣品的制備流程2.2.4樣品的表面修飾將20mg樣品分散在5mmol/LNaOH溶液中,超聲分散10min,然后室溫下劇烈攪拌24h,溶液在10000rpm離心10min收集沉淀。沉淀在60℃干燥8h,得到羥基化余輝發(fā)光粉(PLNPs-OH);10mgPLNPs–OH通過超聲分散在4mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中。然后,加入40μL3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)在室溫下劇烈攪拌24h,溶液在10000rpm離心10min,收集沉淀。產(chǎn)物經(jīng)DMF和去離子水多次離心洗滌,去除未反應的APTES,得到氨基化余輝發(fā)光粉(PLNPs-NH2);4mgPLNPs–NH2樣品通過超聲分散于4mL去離子水中,并加入400μL牛血清白蛋白(BSA),混合物在室溫下攪拌1h,BSA修飾的PLNPs經(jīng)過離心收集并用去離子水洗滌三次,最終獲得的樣品(BSA-PLNPs)分散在去離子水中。2.2.5體外細胞毒性實驗
本文編號:3594308
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