三明治型核壳结构设计稀土纳米晶高效能迁移上转换发光
稀土掺杂上转换纳米晶作为新型荧光探针已广泛应用于生物检测和成像中。特别地,由于铽离子(Tb3+)的5D4→7FJ跃迁的能量迁移上转换发光不受纳米晶表面或近邻有机分子/配体高频声子的影响,其能量迁移上转换发光强度和荧光寿命可以作为一种稳定、可靠的检测信号源,以保证生物检测和成像的高准确性。 在传统Tb3+掺杂的能量迁移上转换纳米晶核壳设计方案中(如NaGdF4:Yb3+/Tm3+@NaGdF4:Tb3+),由于敏化剂镱离子(Yb3+)、蓄能剂铥离子(Tm3+)被共掺在纳米晶内核中,激活剂Tb3+被限域在外壳层中,导致Tm3+的紫外上转换发光总是与Tb3+的能量迁移上转换发光相伴而生,基于此类Tb3+掺杂能量迁移上转换纳米晶的生物应用面临着由Tm3+紫外上转换发光诱导产生的背景荧光干扰问题。 为此,中国科学院功能纳米结构设计与组装/福建省纳米材料重点实验室研究员陈学元课题组首次提出一种将敏化剂、蓄能剂、激活剂实行空间分离的特......阅读全文
三明治型核壳结构设计稀土纳米晶高效能迁移上转换发光
稀土掺杂上转换纳米晶作为新型荧光探针已广泛应用于生物检测和成像中。特别地,由于铽离子(Tb3+)的5D4→7FJ跃迁的能量迁移上转换发光不受纳米晶表面或近邻有机分子/配体高频声子的影响,其能量迁移上转换发光强度和荧光寿命可以作为一种稳定、可靠的检测信号源,以保证生物检测和成像的高准确性。 在传
福物所设计实现稀土纳米晶高效能量迁移上转换发光
稀土掺杂上转换纳米晶作为一种新型荧光探针已广泛应用于生物检测和成像中。特别地,由于铽离子(Tb3+)的5D4→7FJ跃迁的能量迁移上转换发光不受纳米晶表面或近邻有机分子/配体高频声子的影响,其能量迁移上转换发光强度和荧光寿命可以作为一种稳定、可靠的检测信号源,以保证生物检测和成像的高准确性。
在稀土上转换纳米晶-怎么做到的?
由于稀土上转换纳米晶具有将近红外光转换成短波长可见-紫外光的上转换发光特性,同时中空核壳结构纳米晶具有高比表面积及丰富可调的孔道结构等优点,中空核壳结构稀土上转换纳米晶在生物传感及成像、药物缓释和医学诊疗等方面具有广泛的应用前景。迄今,合成中空核壳结构上转换纳米晶主要是利用硬模板法。然而,硬模
新型纳米探针可用于肿瘤靶向发光示踪
稀土发光纳米晶由于可以在近红外光激发下产生上转换/下转移发光,具有发光寿命长、量子产率高和发光波长可调等优点,在体外诊断与医学影像研究中受到广泛关注。目前稀土纳米晶的可控合成与发光调控已经取得了较好的发展,但是高质量的稀土纳米晶通常在油相中合成,如何将油相分散的稀土纳米晶设计成具有良好水溶性、生
用于肿瘤靶向发光示踪的氧化石墨烯修饰稀土纳米探针
稀土发光纳米晶由于可以在近红外光激发下产生上转换/下转移发光,具有发光寿命长、量子产率高和发光波长可调等优点,在体外诊断与医学影像研究中受到广泛关注。目前稀土纳米晶的可控合成与发光调控已经取得了较好的发展,但是高质量的稀土纳米晶通常在油相中合成,如何将油相分散的稀土纳米晶设计成具有良好水溶性、生
研究揭示氟化铒锂上转换发光纳米晶激发态动力学机制
稀土高掺上转换纳米晶相对其低掺体系具有更强的离子间相互作用,在单颗粒示踪、超分辨成像、微纳光学等领域具有应用前景。然而,受浓度猝灭的影响,稀土高掺纳米晶普遍存在上转换发光效率较低的问题。能量迁移和交叉弛豫是引起浓度猝灭的主要原因,但何种机制占主导地位尚存争议。对稀土高掺上转换纳米晶开展基础发光物
多功能纳米荧光标记材料研究获新进展
Eu3+双模荧光标记材料核壳结构和机理示意图 稀土掺杂氟化物纳米晶具有高光化学稳定性、几乎无毒性、窄线宽、长荧光寿命、高发光效率和可调谐荧光发射波长等优点,可作为新一代优良荧光生物标记材料。NaGdF4不仅可以提供强的稀土离子的上转换发光,而且也可以作为理想的紫外敏化剂而实现稀土离
福建物构所稀土上转换荧光生物标记材料研究获进展
与传统的分子荧光标记材料(如荧光染料)相比,稀土上转换纳米发光材料不仅化学稳定性高、荧光寿命长、潜在生物毒性低,而且由于采用近红外光源激发具有较大的光穿透深度、无生物组织自荧光以及对生物组织几乎无损伤等显著优点,在荧光生物检测和成像等领域具有重要的应用前景。目前上转换纳米荧光标记材料发展的瓶颈问
福建物构所稀土掺杂半导体纳米发光材料研究取得新进展
稀土掺杂TiO2纳米晶敏化发光和上转换发光示意图 稀土离子和半导体纳米晶(或量子点)本身都是很好的发光材料,二者的有效结合能否生出新型高效发光或激光器件一直是国内外学者关注的科学问题。与绝缘体纳米晶相比,半导体纳米晶的激子玻尔半径要大得多,因此量子限域效应对掺杂半导体纳米晶发光
肿瘤环境响应型智能纳米药物递送系统研究获进展
肿瘤化疗是利用化学药物直接杀伤肿瘤细胞或抑制肿瘤细胞增殖的一种治疗方式,是目前肿瘤治疗的最有效方法之一。然而,药物分子的靶向性缺失和肿瘤细胞的抗耐药性极大限制了化疗药物在肿瘤治疗中的功效,也不可避免地引起了机体的副作用。近年来,肿瘤环境特异响应的智能纳米药物递送系统在降低化疗副作用、提高肿瘤疗效
福建物构所稀土无机纳米晶荧光生物标记材料研究获进展
稀土无机纳米晶荧光生物标记材料研究获进展 稀土掺杂无机纳米晶由于其高光化学稳定性、几乎无毒性、长荧光寿命和可调谐荧光发射波长等优势,有望成为新一代的荧光生物标记材料,应用于超敏生物检测、DNA测序、肿瘤细胞的检测和成像等领域,荧光生物标记分析的关键技术是提高检测的灵敏度和信噪比
我国实现钙钛矿量子点在低功率密度激发下高效转换发光
全无机钙钛矿量子点(CsPbX3, X = Cl, Br, I)具有吸收截面大、荧光量子产率高、发射谱线窄、可调谐荧光发射波长等优异的光学性能,在太阳能电池、发光二极管以及激光等光电器件中展现出了极大的应用前景。然而,相对其优异的线性光学特性,钙钛矿量子点的非线性上转换发光却受限于多光子吸收发光
我国实现钙钛矿量子点在低功率密度激发下高效转换发光
全无机钙钛矿量子点(CsPbX3, X = Cl, Br, I)具有吸收截面大、荧光量子产率高、发射谱线窄、可调谐荧光发射波长等优异的光学性能,在太阳能电池、发光二极管以及激光等光电器件中展现出了极大的应用前景。然而,相对其优异的线性光学特性,钙钛矿量子点的非线性上转换发光却受限于多光子吸收发光
长春应化所稀土发光材料研究获进展
稀土发光材料是一类非常重要的功能材料,目前已被广泛应用于照明、显示、生物医学分析等多个领域,研发新型高性能稀土发光材料是国家重大战略需求。 中国科学院长春应用化学研究所林君研究员等瞄准国际前沿,针对场发射显示和生物医学用发光材料,重点围绕稀土发光材料的控制合成、形貌调控、新型高性能材料开发及复
基于近红外稀土纳米晶/量子点双激发解码实现精准探温
近红外荧光比率型温度传感具有较大的组织穿透深度、较低的背景荧光干扰及无创探测等优点,因而在生物医学领域具有广阔应用前景。为了避免荧光探测信号相互串扰,传统的近红外荧光比率型温度探测模式采用两个无交叠的荧光发射强度之比作为温敏参数。然而,光在生物组织中的衰减系数具有波长依赖性,因而两个无交叠的荧光
制备具有协同化功能且结构多样化的镧系纳米团簇
有机配体可以控制纳米晶的尺寸、形貌、晶体结构和功能,同样,其在纳米材料的自组装领域也扮演着非常重要的角色,单一纳米颗粒在配体的作用下演变为微观或宏观的组装体,旨在创造新的物理化学性能。 但纳米材料表面有机配体的存在也带来一定的弊端,惰性的有机配体通常会抑制量子点以及太阳能电池等材料的光电性能,
我国学者在LiLuF4纳米晶中揭示Nd3+离子局域电子能级结构
稀土掺杂近红外纳米发光材料由于深层生物组织穿透、无背景荧光干扰和对生物样本损伤小等特点在生物成像和温度传感等领域具有重要的应用前景。Nd3+离子在介质材料中的光学性能主要取决于其局域态的电子结构和激发态动力学,对Nd3+基纳米发光材料开展深入的光物理研究对其光学性能的优化及其在生物医学领域的应用
核壳型双金属纳米催化存在共轭双量子尺寸效应被揭示
近日,中国科学技术大学教授路军岭课题组/李微雪课题组/韦世强课题组在双金属纳米催化剂的尺寸效应方面取得重要进展。该研究在原子分子水平上揭示了在苯甲醇选择性氧化反应中,Au@Pd核壳型双金属催化剂的催化性能随Au核尺寸和Pd壳层厚度变化的调变规律,并首次揭示核壳型双金属纳米催化存在共轭双量子尺寸效应。
合肥研究院研制出单组分上转换白光材料
在现代平板显示技术中,目前采用最广泛的是通过白光的颜色分离来获得纯的红绿蓝三基色像素点。通常这种白光是按严格的比例混合具有三基色发射的染料、量子点或者稀土纳米晶来实现。其中,混合的染料难以用单一波长激发,并且光稳定性差;混合的量子点间存在能量转移,干扰三基色独立发射。因此,通过发光体混合的方法获
骨折固定支架可体内3D打印无创成型
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516921.shtm记者30日从昆明理工大学获悉,该校材料科学与工程学院徐旭辉教授团队,近期开发了一种由上转换纳米粒子辅助的3D生物打印方法,无需侵入性手术,即可在体内成型辅助骨折治疗的支架。相关研究以“
核壳纳米结构促进氢化镁水解制氢
广东省科学院资源利用与稀土开发研究所联合香港理工大学、深圳北理莫斯科大学,在国家自然科学基金、广东省自然科学基金等项目的资助下,研究设计出核壳纳米结构促进氢化镁(MgH2)水解制氢。相关成果近日发表于《纳米快报》(Nano Letters)。核壳纳米结构的MgH2@Mg(BH4)2复合材料制备流程M
核壳纳米颗粒新材料可有效抑癌
安徽医科大学生物医学工程学院钱海生教授课题组制备出一种新型生物材料——核壳纳米颗粒新材料,可有效抑制肿瘤的生长。相关成果日前发表于《生物活性材料》。核壳纳米颗粒新材料的作用机理图 安徽医科大学供图光热增强光动力疗法已经被认为是一种有效、非侵入性的癌症治疗方式。因为适当水平的热效应可以增加肿瘤内的血流
核壳纳米结构促进氢化镁水解制氢
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519260.shtm广东省科学院资源利用与稀土开发研究所联合香港理工大学、深圳北理莫斯科大学,在国家自然科学基金、广东省自然科学基金等项目的资助下,研究设计出核壳纳米结构促进氢化镁(MgH2)水解制氢。相
高灵敏温度传感上转换发光微晶研究获进展
近日,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室在上转换发光用于温度传感的研究中取得进展,实现了Yb3+/Ho3+共掺LiYF4微晶在300-500 K的温度范围内更高的探测灵敏度。相关研究成果发表在Journal of Alloys and Compounds上。 光学测温是一
稀土上转换/下转移双模荧光生物探针研究获进展
原发性肝癌是全球范围内最常见和致死率最高的癌症之一。甲胎蛋白(AFP)作为一种可靠的原发性肝癌肿瘤标志物,被普遍应用于肝癌的早期诊断和术后病情监测中。对肝癌的早期诊断来说,当人血清中AFP的水平高于20 ng/mL,就可认为是肝癌的疑似病例;肝癌手术后,人血清中的AFP就会降至很低的水平,如果术
福建物构所承担的2项省杰青项目通过验收
2月5日,由福建省科技厅主办、中国科学院福建物质结构研究所承办的省材料和化学学科杰青项目验收会在福州召开,福建物构所、福州大学、福建师范大学、中科院城市环境研究所承担的5项省杰青项目通过专家验收。 福建物构所研究员张戈承担的项目“复合结构谐振腔的模式匹配与变频激光性能改善”开展了复合结构谐振腔
利用这种材料,细胞生物分子超灵敏检测不再是难题
细胞微环境的改变与许多生理、病理过程密切相关,发展非侵入性荧光探针以监测细胞内生物分子含量或生理参数的微小变化,具有重要的生物学意义和医学价值。然而,目前大多数胞内荧光分析方法只提供非定量的荧光成像,其灵敏度和精确度都难以达到实际监测需求。图1 基于双激发比率型上转换荧光(UCL)的胞内检测示意
福建物构所光功能纳米材料结构调控研究获新进展
稀土掺杂前后SrF2纳米晶的TEM像和Re: SrF2的上转换发光照片 纳米材料掺杂的研究受到人们的广泛关注。在液相合成体系中,杂质如何改变纳米基体材料的生长过程,掺杂对纳米材料微结构将产生什么作用,能否通过掺杂实现具有特定功能纳米材料的结构调控等等,这些问题近年来成为纳米
福建物构所稀土纳米探针荧光免疫分析研究获进展
镧系解离增强荧光免疫分析技术(DELFIA)作为目前最灵敏的荧光生物检测方法,在科学研究和医疗领域已获得广泛的商业应用。商用的DELFIA试剂盒采用传统的分子探针如稀土螯合物作为标记物,存在着稀土离子标记比率低(最高10~30个稀土离子)、光化学稳定性差和价格昂贵等缺点。与稀土螯合物相比,稀土纳
中科院福建物构所研发稀土双模荧光生物探针
中科院福建物构所光电材料化学与物理重点实验室陈学元小组和结构化学国家重点实验室洪茂椿小组合作,采取将三价铕离子Eu3+分别掺杂到内外壳层的设计策略,研发成功了一种基于Eu3+双模(上转换/下转移)发光的核—壳—壳结构纳米荧光探针,并成功将其应用到甲胎蛋白(AFP)的上转换和溶解增强下转移发光双模