不可能的LED诞生:剑桥科学家用分子天线为绝缘材料供电
【难题与突破口】 镧系掺杂纳米颗粒(LnNPs)以产生极其稳定、高纯度的光而闻名,尤其珍贵的是它们可以在第二近红外区域发光,能够穿透生物组织深处。然而,这类材料有一个致命缺陷:它们是电绝缘体,无法轻易传导电流——这阻碍了科学家将其用于LED等电子设备。剑桥大学卡文迪许实验室的研究人员找到了绕过这一障碍的方法,制造出了首批由这类此前"不可能"材料制成的LED,成果发表于《自然》杂志。 【原理揭秘:分子天线如何供电】 通过将专门选择的有机分子(9-蒽甲酸,9-ACA)附着在纳米颗粒表面,团队创建出能够将电能转移到绝缘材料的系统。有机分子作为"分子天线"捕获电荷载流子,然后通过三重态能量转移过程将能量传递给纳米颗粒,这个过程效率惊人——超过98%。 领导研究的Akshay Rao教授表示:"这些纳米颗粒是非常出色的发光体,但我们此前无法用电为其供电,这是阻碍它们在日常技术中应用的主要屏障。我们本质上是找到了为它们供电的后门。" ......阅读全文
新型近红外探针可实现弱光下的高信噪比生物成像
发射近红外光的探针在加密通讯和生物活体成像等领域具有天然优势。然而,传统的近红外探针通常需要在能量较高的激光照射下才能发光,不可避免地会造成背景的干扰,影响成像的信噪比和分辨率。此外,外部激光的辐照往往会造成潜在的过热现象,容易对生物组织造成伤害。针对以上难题,复旦大学化学系教授张凡团队开发了高亮度
苏州纳米所受邀发表近红外II区活体荧光成像展望
近红外II区荧光(1000-1700 nm, NIR-II)极大克服了传统荧光 (400-900 nm) 面临的强的组织吸收、散射及自发荧光干扰,在活体成像中可实现更高的组织穿透深度和空间分辨率,被视为最具潜力的下一代活体荧光影像技术。 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员王强斌团队经
陷阱能量上转换用于体内近红外长余辉发光成像
Adv. Mater.: 【研究背景】由于独特的光学性质,长余辉材料(PLPs)在材料科学和生物学领域有着广阔的应用前景。本质上,这种持续发光的激活依赖于PLPs中的固有晶格缺陷。传统理论中,缺陷态具有能量型连续性属性,可以捕获离域载流子,并在激发光关闭后将其储存长达数小时或数周。然而,到目前
近红外量子点生物探针用于肿瘤靶向成像和肿瘤切除
早期检测和随后的手术完全切除是治疗癌症最有效的方法 , 然 而检测灵敏度低和不能完全确定肿瘤边缘部位是治疗时面临的两个挑战性的问题,基于纳米颗粒的影像引导手术治疗已被证明是肿瘤靶向成像和随后的减瘤手术的有 效方法,近红外荧光探针,如近红外量子点具有深层组织渗透性和较高的灵敏度可用于肿瘤检测。本研究中
近红外量子点用于败血症小鼠脑血栓在体成像
近红外成像可用于小鼠在体深层组织成像,包括淋巴结、肿瘤以及脑血管等。第二近红外窗口(1000-1400nm)荧光材料与第一近红外窗口(750-1000nm)材料比较,血液与组织的吸收及散射小,对活体组织具有更深的穿透能力,成像时呈现更高的信噪比。虽然单壁碳纳米管、稀土材料、硫化银量子点等均在第二近红
近红外成像及荧光染料在前哨淋巴结研究中应用
前哨淋巴结(sentinel node,SN)是原发肿瘤引流区域淋巴结中的特殊淋巴结,是原发肿瘤发生淋巴结转移所必经的第一批淋巴结。前哨淋巴结作为阻止肿瘤细胞从淋巴道扩散的屏障,其临床意义已受到人们的重视。例如乳腺癌前哨淋巴结活检技术就成为乳腺外科领域里程碑式的进展。这一技术的应用使腋窝淋巴结阴
岛津推出用于脑成像研究的LIGHTNIRS便携式近红外系统
分析测试百科网讯 近日,岛津推出用于脑成像研究的便携式功能性近红外光谱系统——LIGHTNIRS。通过提供高品质的大脑皮层血氧水平依赖(BOLD)信号,紧凑、可穿戴式设计的LIGHTNIRS增加了脑成像研究的机会。 LIGHTNIRS具有紧凑的尺寸,适合放在特别设计的背包里,为多种任务提供舒
该选近红外?还是中红外?
在论坛里,看到过某同学的疑问:很多文献都选择4000~400 cm-1 的中红外,但也有选择近红外的,选择的依据是什么?不同的人研究同样的样本,却分别选用中红外和近红外。又是怎么选择的呢?中红外和近红外的谱图信息有什么差别? 以此问题为引子,笔者实话说,看到问题的瞬间,并不能做到答案脱口
分子光谱学术会议巨献:红外/近红外/超快光谱新技术
2018年10月20日,第二十届全国分子光谱学学术会议暨2018年光谱年会开幕式暨40周年庆典在青岛举办(相关报道:庆祝中国光谱40年 构建中国光谱新时代)。在第一天的大会报告之后(相关报道:古人学问无遗力 今有分子光谱百家鸣),组委会也安排了精彩分会报告。分析测试百科网作为合作媒体为您带来红外
红外成像的原理
红外成像技术是一项前途广阔的高新技术。比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外,称为红外线,又称红外辐射。是指波长为0.78—1000微米的电磁波,其中波长为0.78—2.0微米的部分称为近红外,波长为2.0—1000微米的部分称为热红外线。自然界中,一切物体都可以辐射红外线,因此利用探测仪测
红外成像技术原理
1.什么是红外线?在自然界中,凡是温度大于绝对零度dao(-273℃)的物体都能辐射红外线,它和可见光、紫外线、X射线、伽玛线、宇宙线和无线电波一起,构成了一个完整连续的电磁波谱。其波长在0.78μm至1000μm之间,是比红光波长长的非可见光。红外线2. 红外热像仪工作原理红外热像仪是将红外热辐射
红外成像的原理
按成像原理和制造技术,夜视技术可分为: 1、微光夜视 2、红外夜视 从上面的分析的技术特点来看,被动红外热成像夜视仪是夜视设备的主流,特别是红外热像仪技术已长足发展及成本大幅度降低的今天,军方主流的光电观瞄设备都是三光合一,即集成可见光、热像仪、激光测距机。微光夜视主要是应用于某些特殊场合
红外成像的优势
在夜间观察遇到的最大难点是光强不足及对比度差,在夜视技术没出现之前或技术不发达时,单凭人眼是很难在夜间观察目标及环境的,因此,夜间也就成为非法活动如抢劫、恐怖活动等频繁发生时间段。据统计,世界上47%的暴力犯罪案件发生在晚6点到早6点之间。原因很简单,在夜幕的笼罩下,罪犯分子易于隐蔽,易于接近受
红外热成像原理
1.什么是红外线?在自然界中,凡是温度大于绝对零度dao(-273℃)的物体都能辐射红外线,它和可见光、紫外线、X射线、伽玛线、宇宙线和无线电波一起,构成了一个完整连续的电磁波谱。其波长在0.78μm至1000μm之间,是比红光波长长的非可见光。红外线2. 红外热像仪工作原理红外热像仪是将红外热辐射
红外线是否分近红外、中红外、远红外
红外线可分为三部分近红外线、中红外线、远红外线。近红外线,波长为(0.75-1)~(2.5-3)μm之间;中红外线,波长为(2.5-3)~(25-40)μm之间;远红外线,波长为(25-40)~l500μm 之间。近红外线或称短波红外线穿入人体组织较深,约5~10毫米;远红外线或称长波红外线多被表层
近红外光驱动的分子凿岩锤:治疗癌症的突破
以下是对您提供的文本的中文翻译:使用于医学成像的荧光合成染料类别,嵌入在癌细胞的膜中并快速振动,诱发坏死。由于整个分子的振动持续时间不到一皮秒,这些振动的氨基青黄素可以在低光水平或浓度下干扰事物的运作。通过这种“分子凿岩锤”技术,来自莱斯大学、德克萨斯大学MD安德森癌症中心和德克萨斯A&M大学的研究
近红外脑功能成像在帕金森病治疗研究的应用(一)
帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是仅次于阿兹海默病的第二大常见慢性进行性神经退行性疾病,影响了全球近1000万人。据估计,全世界65岁以上的老年人中,约有1-2%的人受此疾病影响,在我国50岁以上PD发病率为0.5%,60岁是1%。随着全球老龄化的加剧,患该疾病的人数还
苏州纳米所硫化银近红外量子点细胞成像研究进展
自1998年Alivisatos和聂书明等首次提出将量子点(Quantum dots, QDs)作为荧光标签应用到生物医学研究中,量子点作为一种重要的生物标记与成像纳米光学探针,在分子检测、细胞标记和活体成像中发挥着越来越重要的作用。然而,由于可见荧光量子点对活体组织的穿透能力较
近红外光学成像辅助手术导航的研究进展(二)
5.近红外光学成像造影剂 在近红外光波范围内,大多数组织很少产生近红外荧光,需要使用近红外光学成像造影剂,最常用的有机NIR荧光团是聚甲炔类化合物,另一类是半导体纳米晶体或量子点。5.1 非靶向外源性造影剂5.1.1吲哚青绿吲哚青绿(ICG)又称靛青绿或福氏绿,是一种水溶性三碳吲哚染料,分子量
近红外脑功能成像在帕金森病治疗研究的应用(二)
帕金森患者接收DBS脑功能变化 深部脑刺激术(DBS)通过在脑内特定靶点植入刺激点击进行高频电刺激,达到改善帕金森病症状的效果,是帕金森病临床治疗的常规手术方法。Takashi等人(2016)对接受了DBS的患者进行了脑皮质激活变化的追踪,要求患者进行简单的手部抓握运动,利用fNIRS收集大脑激活变
近红外光学成像辅助手术导航的研究进展(一)
近年来,由于分子影像学技术的不断发展,继放射性核素成像、正电子发射断层扫描、单光子发射计算机断层和磁共振成像之后,出现了高分辨率的体内光学成像,其中近红外荧光成像倍受关注,目前前哨淋巴结成像、评价冠状动脉搭桥术后通畅度、术中识别肿瘤、医源性胆道损伤的诊断、以及淋巴管和血管的成像等都应用了近红外荧光成
分析近红外光谱仪中近红外光谱原理
近红外光谱仪主要是依靠近红外光谱原理来进来一系列的测量,而近红外光谱又是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的,记录的主要是含氢基团X-H(X=C、N、O)振动的倍频和合频吸收。不同团(如甲基、亚甲基,苯环等)或同一基团在不同化学环境中的近红外吸收波长与强度都有明显差别,NI
分析近红外光谱仪中近红外光谱原理
近红外光谱仪主要是依靠近红外光谱原理来进来一系列的测量,而近红外光谱又是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的,记录的主要是含氢基团X-H(X=C、N、O)振动的倍频和合频吸收。不同团(如甲基、亚甲基,苯环等)或同一基团在不同化学环境中的近红外吸收波长与强度都有明显差别,NIR
近零介电常数材料打造的光学天线,赋能下一代红外光源
天线通过从空中捕获无线电波,并将电磁辐射能量转换为电信号,为现代通讯提供信息。当然,它们也可以将电信号转换为无线电波。如果没有天线,无法想象当今世界将会变成什么样子。现在,美国圣母大学(University of Notre Dame)电气工程系副教授Anthony J. Hoffman等光学工
红外成像和热成像的具体区别
红外成像:将红外图像直接或间接转换成可见光图像的器件。主要有红外变像管、红外摄像管和固体成像器件等。红外变像管主要由对近红外辐射敏感的光电阴极、电子光学系统 红外成像器件和荧光屏三部分组成(见图)。 编辑本段成像原理 通常使用的光电阴极是银氧铯光电阴极(S1阴极),其电子逸出光电阴极所需的激发能量
近红外的应用范围
现代近红外光谱(NIR)分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术,越来越引起国内外分析专家的注目,在分析化学领域被誉为分析“巨人”,它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。 近红外区域按ASTM定义是指波长在780~2526nm范围内的电磁波,是人们最早发现的非可见光区域。由于物质在该谱
近红外漫透射原理
设计了番茄专用环形光源,自行搭建了番茄可见一近红外漫透射检测系统,并对番茄可溶性固形物(SSC)含量及总糖(TS)进行了快速无损检测研究 。结果表明:基于自行搭建的可见一近红外漫透射系统采集的光谱经 SG平滑预处理的SSC预测模型结果最好,R和R分别为0.9956和0.9760。经SG平滑后一阶导数
化学所新型近红外pi分子材料设计及应用获进展
新型有机pi-分子材料的设计及其在有机场效应晶体管和有机太阳能电池中的应用是有机电子学的重要研究内容。近红外pi-分子材料具有宽吸收光谱和低能量带隙的特点,在光电器件中具有独特的性能。在中国科学院战略性B类先导科技专项支持下,中科院化学研究所有机固体院重点实验室研究员李韦伟课题组研究人员发展了一
近红外二区小分子光学探针设计研究中获进展
近红外二区(NIR-II,1000-1700 nm)小分子光学探针因其生物兼容性好、组织穿透能力强、成像对比度高而备受关注。目前,近红外二区小分子光学探针分为两类:多甲川类衍生物,其Stokes位移小且稳定性欠佳;苯并双噻二唑衍生物,其荧光亮度较低。因此,发展新型近红外二区小分子荧光染料,特别是
实现量子点—分子杂化体系的近红外热延迟发光
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴凯丰与副研究员杜骏团队在量子点—有机分子能量传递机制与应用的研究中取得新进展。团队采用低毒性的CuInSe2量子点结合并四苯分子,实现了该类杂化体系在近红外波段的热延迟发光。相关成果发表在《德国应用化学》上,并被选为VIP(Very Important