分子天线突破绝缘壁垒,新型LED将为医学成像带来革命
剑桥大学卡文迪许实验室的科学家们实现了材料科学领域的一项"不可能"壮举:利用微型有机"分子天线",成功为电绝缘纳米粒子供电,创造出一种全新类型的近红外LED。该研究成果发表于《自然》(Nature)期刊,其产生的近红外光纯度远超现有的量子点技术。 突破绝缘壁垒的巧妙策略 研究的核心对象是镧系掺杂纳米粒子(LnNPs)——这类材料以产生极其稳定和高纯度的光而闻名,尤其在第二近红外窗口(NIR-II)发出的光可以深入穿透生物组织,对医学成像和传感技术具有重要价值。 然而这些纳米粒子有一个致命缺陷:它们是电绝缘体,无法传导电流,这一限制使其一直无法应用于LED等电子器件。研究负责人Akshay Rao教授说:"这些纳米粒子是极好的发光体,但我们无法用电驱动它们。这是一道阻挡其在日常技术中应用的主要壁垒。" 超过98%的能量传递效率 研究团队找到了一条巧妙的"后门"路径。他们将一种名为9-ACA的有机染料分子附着在纳米粒子表面,构建了有......阅读全文
新研究提示人类未来有望拥有超级视觉能力
马玉乾指导硕士生实验 自然界存在众多光线,能被人类眼睛感受到的可见光只占其中很小一部分,比如人类就看不到红外光。但最近的一项研究或许能让人类具有红外光感知能力。 近日,中国科学技术大学生命科学与医学部薛天研究组与美国马萨诸塞州州立大学医学院韩纲研究组合作,结合视觉神经生物医学与创新纳米技术,首次
化学所实现分子层次的近红外电致变色
近红外电致变色是指在外电场或电流作用下,材料的近红外吸收光谱发生显著变化的现象。近红外电致变色材料在光纤通讯和信息存储方面具有重要应用价值。由于其丰富的电化学和光吸收性能,金属有机共轭材料吸引了众多学者的兴趣,并在分子电子学的多个领域得到广泛应用。 近年来,中国科学院化学研究所光化学院重点实验
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
无形“探针”,“洞见”人体
更精准地实现人体器官和病灶部位无损害可视化,一直是人们追求的目标。 5月10日,在复旦大学庆祝建校118周年系列学术报告中,复旦大学化学系教授、上海市生物医学检测试剂工程中心主任张凡以《透视人体健康的新技术——近红外光化学探针用于生物医学诊断》为题,分享了自己深耕多年的近红外荧光分子“探针”研
长光所上转换纳米光开关实现癌症诊断和治疗精准调控
光开关材料(Photoswitchable materials)在高密度光学数据存储、光电器件、化学传感以及生物医学等新兴领域有着重要的应用前景。稀土掺杂的上转换发光纳米晶,因其具有近红外窄谱带激发,宽能域多谱带上转换发射和高的光稳定性等特点,被认为是性能优异的光转换功能材料。通过掺杂与结构调控
强可见近红外吸收峰的超碳纳米点制成
近日,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研究员曲松楠课题组首次研制出在可见-近红外区具有强吸收和高光热转换效率的超碳纳米点,该工作突破了碳基纳米材料在可见到近红外波段的吸收系数低的限制,并实现近红外区高达53%的光热转换效率,为该类材料国际上报道的最高值,在开发基于碳纳米点的光热治疗试剂方面
植入纳米天线,人类或能夜间视物
自然界存在众多光线,能被人眼感受到的可见光只占很小一部分,比如人类就看不到红外光。但最近的一项研究或许能让人类具有红外光感知能力。 前不久,中国科学技术大学生命科学与医学部薛天研究组与美国马萨诸塞州州立大学医学院韩纲研究组合作,结合视觉神经生物医学与创新纳米技术,首次实现了动物裸眼红外光感知和
碳纳米管在肿瘤诊断与治疗研究中的进展
摘 要 碳纳米管具有独特的结构及性质,被广泛应用于生物医学领域。本文对碳纳米管在生物医学特别是肿瘤早期诊断以及治疗方面的研究现状进行了综述,分析了现有的研究特点,并展望了该领域的发展趋势。 关键词 碳纳米管, 碳纳米角, 生物医学, 肿瘤, 诊断, 治疗,评述 1 引 言碳纳米管(CNTs)自19
入门光声成像生物医药应用,从大牛最新AM综述开始!
在过去的几年里,各种造影剂包括无机造影剂和有机造影剂都在生物医学中被广泛应用。而随着生物医学的进一步发展,PA造影剂的应用也将会更加广泛。 目前,对PA造影剂的研究主要集中在两个方面:第一是对现有的PA成像材料进行化学改性或与其他功能化材料相结合形成新的多功能系统,其次是开发其他新型高效的PA
关于近红外高光谱成像地物光谱仪的简介
近红外高光谱成像地物光谱仪是一种用于林学领域的电子测量仪器,于2017年4月10日启用。 一、近红外高光谱成像地物光谱仪的技术指标: 近红外高光谱成像光谱仪主机:HyperspecNIR1003A-10168;900-1700nm消色差镜头;HyperspecIIIforNIR:E51111
打破常规!科学家拓展近红外荧光成像光谱范围
近日,中国科学院深圳先进技术研究院蔡林涛团队发现一类分子染料在NIR-1a和NIR-1b区域中都具有不同的荧光发射峰,并通过植物绿萝叶脉和动物脑胶质瘤模型证明NIR-Ib区域近红外荧光成像的可行性和优越性。相关研究成果以Near-infrared fluorescence imaging in
复旦教授在近红外荧光成像导航手术领域取得进展
近日,复旦大学化学系张凡教授课题组与复旦大学附属妇产科医院徐丛剑教授团队合作,利用近红外探针实现近红外二区荧光成像导航卵巢癌实体瘤和转移灶的精准切除,此方法有望在临床上用于腹腔恶性转移肿瘤的精准手术导航。7月24日,相关研究论文以《活体内自组装的近红外二区纳米探针用作增强卵巢癌转移灶的手术导航》
斯坦福大学减缓/控制光线-应用于自动驾驶汽车激光雷达
光的速度非常快,而这种速度对于快速交换信息至关重要,不过,当光穿过材料时,其激发原子和分子的机会就会变得非常小。如果科学家能够减慢光粒子或光子的速度,就可以为一系列新技术应用打开大门。图片来源:斯坦福大学据外媒报道,近日,斯坦福大学(Stanford)的研究人员就展示了一种可显著降低光速的新方法,与
无形“探针”,“洞见”人体
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500456.shtm更精准地实现人体器官和病灶部位无损害可视化,一直是人们追求的目标。5月10日,在复旦大学庆祝建校118周年系列学术报告中,复旦大学化学系教授、上海市生物医学检测试剂工程中心主任张凡以《
浅谈纳米粒子和纳米粒子粒径的评估方法
首先我们先了解一下纳米粒子的概念。纳米粒子一般指一次颗粒。结构可以是晶态、非晶态和准晶,可以是单相、多相结构,或多晶结构。只有一次颗粒为单晶时,微粒的粒径才与晶粒尺寸,即晶粒度相同。 那么,纳米粒子概念中提到的晶粒、一次颗粒又是什么呢? 刚提到的“晶粒”,是指单晶颗粒,
浅谈纳米粒子和纳米粒子粒径的评估方法
首先我们先了解一下纳米粒子的概念。纳米粒子一般指一次颗粒。结构可以是晶态、非晶态和准晶,可以是单相、多相结构,或多晶结构。只有一次颗粒为单晶时,微粒的粒径才与晶粒尺寸,即晶粒度相同。 那么,纳米粒子概念中提到的晶粒、一次颗粒又是什么呢? 刚提到的“晶粒”,是指单
浅谈纳米粒子和纳米粒子粒径的评估方法
首先我们先了解一下纳米粒子的概念。纳米粒子一般指一次颗粒。结构可以是晶态、非晶态和准晶,可以是单相、多相结构,或多晶结构。只有一次颗粒为单晶时,微粒的粒径才与晶粒尺寸,即晶粒度相同。 那么,纳米粒子概念中提到的晶粒、一次颗粒又是什么呢? 刚提到的“晶粒”,是指单
中国科大等在肿瘤光声成像研究中取得新进展
11月27日,国际学术期刊Nano Letters 在线发表了中国科学技术大学化学与材料科学学院教授梁高林课题组的研究成果,文章标题为Alkaline Phosphatase-Triggered Self-Assembly of Near-Infrared Nanoparticles for t
红外光源研究获进展
超辐射发光管(SLD)是一种利用放大自发辐射的非相干光源,它兼具了激光器的大功率和LED的宽光谱特性,同时具有弱时间相干性和高光纤耦合效率,是一些非相干光学系统(如光学相干层析成像系统(OCT))的理想光源。OCT技术是上世纪90年代发展起来的一种具有高分辨率、非接触式、无辐射损伤等诸多优点的一
红外光源研究获进展
超辐射发光管(SLD)是一种利用放大自发辐射的非相干光源,它兼具了激光器的大功率和LED的宽光谱特性,同时具有弱时间相干性和高光纤耦合效率,是一些非相干光学系统(如光学相干层析成像系统(OCT))的理想光源。OCT技术是上世纪90年代发展起来的一种具有高分辨率、非接触式、无辐射损伤等诸多优点的一
脑肿瘤近红外二区聚集诱导发光探针研究获进展
近日,中国科学院深圳先进技术研究院劳特伯医学成像中心分子影像团队与新加坡国立大学教授刘斌合作,构建了近红外二区(1000-1700 nm)聚集诱导发光(AIE)分子,通过纳米共沉淀技术制备了RGD多肽靶向的AIE探针,实现了脑胶质瘤的近红外二区荧光/近红外一区光声双模态分子成像。研究成果Brig
我国学者成功构建乏氧激活和NTR酶响应的单分子探针
近日,中国科学院深圳先进技术研究院(下称深圳先进院)蔡林涛研究员及其纳米医学研究小组,构建了一个乏氧激活和NTR酶响应的单分子探针,用于高对比的肿瘤近红外二区荧光/光声成像和乏氧活化的光热治疗。相关成果以Hypoxia-Triggered Single Molecule Probe for Hi
新型近红外激发纳米探针成功监测生物钾离子浓度变化
4月18日,《科学进展》期刊在线发表了题为《高灵敏和特异的纳米探针用于近红外钾离子成像》的研究论文,报道了中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室杜久林研究组、熊志奇研究组与中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林、步文博研究组的一项合作
近红外线照射碳纳米管可杀死癌细胞
京都大学的研究小组日前发表公报说,用近红外线照射碳纳米管,产生的活性氧和热量能杀死癌细胞。 碳纳米管是由碳原子层卷曲而成的长而中空的管状物,直径通常为几纳米到几十纳米。碳纳米管具有很多新奇性能,比如韧性高、导电性强等,其在众多领域的应用前景引起广泛关注。 此前的研究显示,碳纳米管能有效吸收近
近红外发光量子棒可用于构建多模态纳米探针
随着多模态成像技术的发展,迫切需要开发与多模态成像系统相应的新型多模态造影剂,即只需一次注射一种造影剂,便可实现两种或多种成像功能。目前磁共振成像(MRI)采用非侵入性监测方式深入组织,可提供解剖的细节和高质量的软组织的三维图像,但是其灵敏度相比放射性或光学方法而言较低;近红外荧光成像 (N
我国学者在近红外发光纳米探针研究方面取得进展
图 (a)传统镧系敏化剂(i)与过渡金属敏化剂(ii)对于激活剂能量传输的发光机理;(b)铬离子和镱离子摩尔消光系数对比 在国家自然科学基金项目(批准号:22088101)等资助下,复旦大学张凡团队在近红外发光纳米探针方向取得新进展。研究成果以“高亮度过渡金属敏化的镧系近红外发光纳米颗粒(High
武汉大学Nature子刊开发成像新技术
来自武汉大学药学院、斯坦福大学的研究人员称,他们开发出了一种适用于近红外II区(NIR-II)荧光成像的小分子染料。这一研究结果发布在11月23日的《自然材料》(Nature Materials)杂志上。 武汉大学药学院的洪学传(Xuechuan Hong)教授,及斯坦福大学的戴宏杰
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