上轉(zhuǎn)換納米稀土發(fā)光材料（Upconversion nanoparticles，UCNPs）,特別是鑭系元素?fù)诫s的納米晶體,是一種能將低能量的光子轉(zhuǎn)換成高能量光子的反斯托克發(fā)光的功能材料，由于能將近紅外光轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光而倍受青睞，上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的最大特點(diǎn)是材料所吸收的光子能量低于發(fā)射的光子能量,所以稱為上轉(zhuǎn)換材料。相比于傳統(tǒng)的“下轉(zhuǎn)換”熒光探針，如有機(jī)染料、熒光蛋白和量子點(diǎn)，上轉(zhuǎn)換發(fā)光物質(zhì)具有眾多的優(yōu)勢(shì)：如狹窄的發(fā)射帶寬，長(zhǎng)的發(fā)光壽命，可調(diào)節(jié)的發(fā)射光譜，高的光穩(wěn)定性，相對(duì)低的細(xì)胞毒性，更重要的是它在成像過(guò)程中零背景，使得它具有非常高的成像靈敏度。很多生物材料學(xué)者致力于合成高發(fā)光性能的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料，將它應(yīng)用于生物標(biāo)記、細(xì)胞成像、病變檢測(cè)、DNA檢測(cè)、生物傳感等。稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料在生物上具有很大的應(yīng)用潛力。本博士論文中，我們較為系統(tǒng)地探索了稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料在腫瘤治療以及細(xì)胞標(biāo)記、追蹤與檢測(cè)方面的應(yīng)用，展示了稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料在生物應(yīng)用中獨(dú)特的性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)。具體研究成果如下：第一章：簡(jiǎn)要綜述了上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的研究進(jìn)展，著重闡明本博士論文的選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容。第二章：基... 

【文章來(lái)源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：168 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

上轉(zhuǎn)換發(fā)光過(guò)程

whole body images of intact mouse. (Copyright 2006&2008, respectively, American ChemicalSociety). Ref 64.圖1-3. 活體組織和小動(dòng)物活體上轉(zhuǎn)換成像：(a) 注射上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒的線蟲(chóng)。(b) 注射上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒的小鼠。64(版權(quán)2006&2008，美國(guó)化學(xué)會(huì))。在我們組的一個(gè)后續(xù)工作中，我們比較了 UCNP 和 QD 的成像靈敏度（圖1-4）。由于上轉(zhuǎn)換發(fā)光的零自發(fā)熒光，我們可以在無(wú)背景的情況下進(jìn)行一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間的曝光，這使得 UCNP 的成像靈敏度至少要高 QD 一個(gè)數(shù)量級(jí)。52近年來(lái)，UCNP 已經(jīng)被廣泛使用到體內(nèi)多色成像，腫瘤靶向成像，多模態(tài)成像和體內(nèi)的細(xì)胞追蹤。

solutions. (b, e, and h) In vivo images of the injected mice. (c, f, and i) UCL emission spectra andfluorescence spectra recorded at the injection sites. Copyright 2010, Springer. Ref 52.圖1-4. 上轉(zhuǎn)換材料上轉(zhuǎn)換成像和量子點(diǎn)下轉(zhuǎn)換成像的比較。(a, d, g) 皮下注射了上轉(zhuǎn)換材料和量子點(diǎn)的小鼠白光照片。(b, e, h)上轉(zhuǎn)換成像和下轉(zhuǎn)換成像的熒光圖片。（c, f, i）注射點(diǎn)處的發(fā)射光譜。（版權(quán) 2010，斯普林格出版社52）1.3.1 多色成像因?yàn)槊總�(gè)鑭系元素離子都有自己的一組能級(jí)結(jié)構(gòu),不同的鑭系元素離子能產(chǎn)生不同的發(fā)射峰,因此鑭系摻雜的UCNP發(fā)射峰涵蓋廣泛,從近紅外到紫外范圍內(nèi)。所以我們可以通過(guò)選擇摻雜不同的鑭系元素來(lái)產(chǎn)生不同的發(fā)射峰，從而實(shí)現(xiàn)多色成像。65-68UCNPs 的活化劑通常限于 Er3+,Tm3+,和 Ho3+離子。敏化劑 Yb3+離子可以將其吸收的能量有效轉(zhuǎn)移到 Er3+,Tm3+,Ho3+離子，從而在單個(gè)激發(fā)光下實(shí)現(xiàn)多個(gè)發(fā)射峰。Haase69第一個(gè)報(bào)道了通過(guò)不同元素?fù)诫s實(shí)現(xiàn)多色成像。他們利用 Yb3+/

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]硅包覆上轉(zhuǎn)換納米晶制備和表征及生物特異性標(biāo)記研究[J]. 宋凱,田利金,孔祥貴,劉開(kāi),張慶彬,杜創(chuàng),曾慶輝,孫雅娟,劉曉敏.  光譜學(xué)與光譜分析. 2010(01)



本文編號(hào)：3143439