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
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
技术进步:高信噪比和高分辨率的活体生物成像
荧光成像由于具有非侵入性、高灵敏度、高时空分辨率等优点,被广泛用于生命科学和临床医学等领域。相对于可见光窗口(400-650 nm)和近红外第一窗口(650-900 nm)而言,生物组织在近红外第二窗口(1000-1700 nm)对于激发光和发射光的吸收与散射作用较小。因此,近红外第二窗口区
“蛋结构”材料能降解有机污染物
记者从合肥工业大学了解到,该校生物与医学工程学院钱海生教授课题组,首次制备出由上转换荧光纳米颗粒与合金半导体组成的蛋黄—蛋壳结构复合材料,在近红外光下可激活产生高活性氧物质,在肿瘤治疗与有机染料废水治理领域具有广阔应用前景。相关成果日前发表在国际著名学术期刊《应用催化》上。 超氧自由基、单线态
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
谭蔚泓院士团队《JACS》,《Angew》齐发!
《JACS》:基于DNA的膜蛋白动态模拟用于编程适应性细胞相互作用在多细胞生物中,细胞相互交流以响应其微环境的变化,这种能力构成了多细胞生物的生命基础。越来越多的证据表明,这些细胞相互作用主要是通过膜蛋白的动态和特异性调节来协调的。例如当肿瘤细胞在肿瘤微环境中感受到特异性促炎细胞因子(如IFNγ
谭蔚泓院士团队《JACS》,《Angew》齐发!
《JACS》:基于DNA的膜蛋白动态模拟用于编程适应性细胞相互作用在多细胞生物中,细胞相互交流以响应其微环境的变化,这种能力构成了多细胞生物的生命基础。越来越多的证据表明,这些细胞相互作用主要是通过膜蛋白的动态和特异性调节来协调的。例如当肿瘤细胞在肿瘤微环境中感受到特异性促炎细胞因子(如IFNγ
手术导航系统在肿瘤治疗中应用
在众多的肿瘤治疗方案中,早期诊断和外科手术完全切除是最有效的方法之一,但肿瘤切缘的正确评估一直依赖于外科医生的经验和视觉判断,而传统方法极低的探测灵敏度和肿瘤病灶的不完全切除也一直困扰着外科医生,所以在实际的手术过程中,为了防止肿瘤细胞的残留和术后复发,只能人为的扩大肿瘤边缘并将其切除,即使如此每年
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
新型可发光纳米探针-能实现对深层组织显微成像
记者7月12日从上海理工大学获悉,该校科学家与暨南大学、新加坡国立大学的同行们合作,开发出一种可发光的镧系元素纳米探针,该探针可用于亚细胞结构的低功率受激发射损耗(STED)显微镜和深层组织超分辨率成像。相关成果发表在《自然·纳米技术》上。 光学显微技术在生物领域中是一个重要工具,借助这一技术
光活化纳米材料将成为清洁能源关键
莱斯大学的研究人员已经为氢经济设计了一种关键的光活化纳米材料。仅使用廉价的原材料,科学家们创造了一种可扩展的催化剂,只需要光的力量就能将氨转化为清洁燃烧的氢燃料。这一发现为可持续的、低成本的氢气铺平了道路,这种氢气可以在当地生产,而不是在大规模的集中式工厂生产。这项研究于11月24日发表在《科学》杂
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
二氧化硅纳米粒子可将红外光转为紫外光和可见光
据物理学家组织网近日报道,新加坡国立大学工程学院生物工程系的研究人员研制出一种新技术,能够通过纳米粒子将红外光转化为紫外光和可见光,为深层肿瘤的非侵入性疗法铺平了道路。据称,该技术能够抑制肿瘤生长,控制其基因表达,是世界上首个使用纳米粒子治疗深层肿瘤的非侵入性光动力疗法。相关论文发表在近日出版的
中美科研人员开发夜视“眼药水”
哺乳动物一般只能看到波长为400纳米至700纳米的可见光。现在人们可以利用红外夜视镜在晚上看到物体发出的红外光,但夜视镜有笨重和需电池等缺点,还通常不能在白天使用。 美国马萨诸塞大学教授韩纲与中国科学技术大学教授薛天等人日前在美国《细胞》杂志上发表论文说,他们开发出一种含有特殊纳米颗粒的“眼
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
上海交大,中科大Nature子刊文章备受关注
来自中国科技大学,上海交通大学的研究人员发表了题为“Trapping red blood cells in living animals using optical tweezers”的文章,利用一种新型技术,捕获并操纵了活体小鼠中皮下毛细血管内的红细胞,从而拓展了动物活细胞动力学研究的
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
复旦大学张凡教授实现在活体内提高近红外光成像效果
近日,复旦大学化学系张凡教授研究团队利用超分子组装实现近红外纳米探针在肿瘤部位的高效聚集,提高了病灶部位的成像信号。与此同时,通过近红外光调控实现在肝脏部位的可控解聚,有效降低了成像的背景信号以及颗粒沉积带来的潜在生物毒性。相关研究论文“Supramolecularly Engineered N
华东理工序列响应型近红外荧光染料研究获新进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/455012.shtm 近日,华东理工大学化学与分子工程学院、教育部前沿科学中心郭志前教授团队在创制序列响应型近红外染料研究方面取得系列重要进展。相关研究成果以“肿瘤内乏氧依赖下近红外光活化菁染料分子实
深圳先进院多模态纳米探针研究取得进展
近日,材料科学国际学术期刊Advanced Functional Materials发表了中国科学院深圳先进技术研究院纳米医疗技术研究中心蔡林涛课题组高笃阳、张鹏飞等研究组成员的最新成果:Highly Bright and Compact Alloyed Quantum Rods wit
苏州医工所治疗肝癌的多功能纳米载药系统研究获进展
光热治疗是一种利用光敏剂吸收近红外光,并将光能转化为热能,进而杀死肿瘤细胞的物理治疗模式,具有简易可控的治疗模式和极高的生物安全性,是目前相关研究领域的热点问题。其光敏剂包括金纳米材料、硫化铜、碳点以及一些有机的近红外光染料。其中,吲哚箐绿(ICG)由于其高的光热转化效率、低的细胞毒性以及出色的
一种分子装置可将红外线变成可见光
纳米粒子凹槽等离子体腔(艺术图)图片来源:尼古拉斯·安蒂列 一个国际研究团队开发出一种检测红外光的新方法,通过将红外光的频率变为可见光的频率,可将常见的高灵敏度可见光探测器的“视野”扩展到远红外线。这一突破性研究发表在最近的《科学》杂志上。 人类眼睛可看到400—750太赫兹之间的频率,这些频率
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