由于多色觀察和高空間的優(yōu)點,過去十年見證了用于疾病篩查和圖像引導手術干預的第二近紅外(NIR-II,1000-1700 nm)窗口的光學成像的蓬勃發(fā)展- 深部組織的時間分辨率。因此,需要明亮的多光譜 NIR-II 探針并發(fā)揮關鍵作用。在這里,我們報告了一組具有六方相(β 相)的明亮稀土基 NIR-II 降檔納米粒子(DSNP)的合成。與廣泛報道的 DSNPs (β-NaYF4@NaYF 4 :20Yb/(0.5–2)A@NaYF 4; A = Ho、Pr、Tm 或 Er) 之前,我們揭示了敏化劑和活化劑的濃度可以進一步高度摻雜,不受濃度猝滅效應的限制。我們的結果表明,重摻雜 DSNP(β-NaYF 4 @NaYbF 4 :A@NaYF 4,A = 20Ho,3Pr,4Tm 或 10Er)中的優(yōu)化公式導致 NIR-II 發(fā)光增強 1.2 至 4.2 倍。特別是對于具有延伸到 NIR-IIb 窗口(1500-1700 nm)的長波長光子的重度 Er 摻雜 DSNP,我們可以通過引入有益的交叉弛豫和具有更高聲子能量(立方相NaYF 4 @NaYbF 4 :10Er/5Ce@NaYF 4),導致總共~11.4倍的增強。由此產(chǎn)生的生物相容性、明亮的 NIR-II 發(fā)射 DSNP 使我們能夠通過完整的頭皮和顱骨在體內監(jiān)測腦血管,以及具有高空間分辨率的雙色動態(tài)腫瘤成像。這項工作表明重摻雜的 DSNPs 用于腦血管異常的多重成像對腦疾病的診斷和治療具有潛力。
參考文獻:
Zhengcheng Zhang, Yang Yang, Mengyao Zhao, Lingfei Lu, Fan Zhang, and Yong Fan*, Tunable and Enhanced NIR-II Luminescence from Heavily Doped Rare-Earth Nanoparticles for In Vivo Bioimaging, ACS Appl. Bio Mater. 2022, 5, 6, 2935-2942.