高效发光稀土上转换纳米探针的制备及在活体肿瘤可视化检测中的应用研究

基于纳米探针的荧光标记技术是近年来光学与生命科学交叉领域的研究热点之一，对肿瘤等疾病的病理研究和临床诊断具有巨大的应用价值。目前使用的荧光标记技术一般采用下转换荧光纳米探针，需要以高能量的紫外光或短波长可见光作为激发光源，不但组织穿透深度有限，而且会对生物组织产生光损伤，因而在对活体肿瘤的成像与检测时受到多方面的制约。.本项目将开发可提供高效上转换荧光（近红外激发、可见区发射）的稀土纳米探针，并以此建立一种近红外激发、可视化检测的新型荧光标记技术，实现对活体小鼠肝肿瘤模型病理变化过程的动态检测。本项目将光学研究、材料制备和生物应用相结合，旨在为当前肿瘤等疾病的研究与诊断提供一种新型纳米探针和更为直观高效的荧光标记技术。我们已经掌握了稀土上转换纳米材料的制备方法，并在稀土纳米材料的光学性质研究和活体肿瘤的荧光检测方面积累了丰富的经验，为本项目的开展打下了基础。

基于纳米探针的荧光标记技术是近年来光学与生命科学交叉领域的研究热点之一，对肿瘤等疾病的病理研究和临床诊断具有巨大的应用价值。该项目主要研究稀土上转换荧光纳米颗粒的发光机制，并用其实现活体肿瘤的可视化检测。我们首先研究了稀土氟化物材料的合成方法和光学性质，重点研究离子掺杂对稀土氟化物纳米颗粒晶相的影响，建立了用离子掺杂控制稀土纳米颗粒晶相和尺寸的新方法，并用该方法合成出了高荧光强度的水溶性六方晶相NaYF4:Yb,Er/Ce等上转换荧光纳米微粒。接下来，我们搭建了基于上转换荧光活体成像系统，应用合成的上转换荧光纳米颗粒，实现了对活体小鼠神经胶质瘤异殖瘤的靶向标记和活体荧光成像。我们还研究了具有离子交换功能的稀土层状氢氧化物纳米材料，构建了具有荧光-药物装载双功能的纳米复合物，成功实现了对光动力学药物的装载。此外，我们还研究其它纳米体系的光学性质，为后续纳米光功能材料的研究奠定基础。本项目的研究为当前肿瘤等疾病的研究与诊断提供一种新型纳米探针和更为直观高效的上转换荧光标记技术。