新型Nd3+敏化的NaMnF3:Yb/Er上转换纳米颗粒的制备及其在深层组织中的成像研究

基本信息
批准号:61605124
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:叶帅
学科分类:
依托单位:深圳大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘文,林丹樱,胡睿,王广盛,熊茂珍,田宇亮
关键词:
生物成像Nd掺杂淬灭效应上转换纳米颗粒
结项摘要

It is considered that Rare-earth-doped upconversion nanoparticles (UCNPs) have important application in biolabel and bioimaging because of their low biological toxicity, high light penetration depth, high quantum yield, and so on. The conventional upconversion nanoparticles were always irradiated under excitation of 980 nm laser, which was overlapped with the absorption of the water in tissue when these nanoparticles were used in bio application. Besides, it is necessary to use long wave light (> 600 nm) as luminescent probe for deep bioimaging due to the low penetration of short-wave-length light below 600 nm in tissue. So, the effective methods will be suggested in this project. First, the thermal decomposition methods will be developed to synthesize the NaMnF3:Yb/Er nanoparticles and pure red emission will be obtained excited by 980 nm laser by optimizing the process parameters and the concentration of rare earth ions; Meanwhile, the core-shell structured nanoparticles will be synthesized ti enhance the intensity of red emission. Then, the Nd ions will be incorporated into the NaMnF3:Yb/Er nanoparticles to realize the effective upconversion from 800 nm to red light. Finally, the new NaMnF3:Yb/Er nanoparticles will be used to make the bioimage in cell or tissue under excitation of 800 nm laser to investigate the feasibility of application.

稀土掺杂的上转换纳米颗粒由于具有毒性低、穿透性强、量子效率高等特点,被认为可以广泛地应用于生物标定或生物成像等领域。目前常用的上转换纳米颗粒都是在980 nm的激光激发下发光,但是在生物应用时,组织中的水对该波长的光具有很强的吸收;此外,要向在生物体内做深层次的成像分析,需要成像光的波长要达到600 nm以上。针对整两个问题,本项目一方面开发热分解工艺制备NaMnF3:Yb/Er纳米颗粒,并通过优化制备工艺以及掺杂浓度,使其在980 纳米激光激发下发射纯红色荧光;同时,构造核壳结构以增加其红色荧光的强度。另一方面通过合理地引入Nd离子掺杂,使其可在800 nm激光激发下发出高强度的红光。最后,将制备的Nd掺杂NaMnF3:Yb/Er纳米颗粒注射到细胞或组织中,在800 nm激光照射下进行显微成像,研究其应用的可行性。

项目摘要

采用808 nm激发的发射红光的上转换纳米颗粒作为生物成像探针,既可以避免红外光的热效应,还可以增加探针的探测深度。本项目成功地研发了NaMnF3:Yb/Er纳米颗粒,可在980 nm激光激发下发射波长为660 nm的纯红色荧光,同时在该纳米颗粒表面包覆了含Nd元素的壳层,使其可在808 nm激光激发下也发射纯红色荧光,并通过核壳结构的优化,解释了Nd掺杂产生淬灭效应的原因并提出解决方法。通过对其进行表面修饰,该纳米颗粒可以成功地标记到细胞内,在980 nm激光和808 激光家发下都实现了细胞成像。最后,将该纳米颗粒注射到小鼠体内,成像的同时发现,相对于980 nm激光激发,采用808 nm激光激发时其热效应得到了有效的抑制。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1280
发表时间:2019
4

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
5

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016

叶帅的其他基金

相似国自然基金

1

基于Nd3+敏化纳米晶的上转换生物成像与光热治疗及光学量效研究

批准号:61405062
批准年份:2014
负责人:詹求强
学科分类:F0511
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
2

上转换长余辉发光纳米颗粒的设计合成及其在深层肿瘤再激发成像中的应用

批准号:61705228
批准年份:2017
负责人:史俊朋
学科分类:F0511
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

纳米多层发光薄膜Yb-Er空间分布及其敏化机制研究

批准号:11004021
批准年份:2010
负责人:曹保胜
学科分类:A2207
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于Nd3+敏化上转换纳米颗粒/金属纳米团簇复合材料的近红外光响应多功能诊疗体系的研究

批准号:51602072
批准年份:2016
负责人:贺飞
学科分类:E0207
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目