稀土上转换发光纳米材料在肿瘤治疗与生物影像检测方面的应用
发布时间：2021-04-17 12:16
上转换纳米稀土发光材料（Upconversion nanoparticles，UCNPs）,特别是镧系元素掺杂的纳米晶体,是一种能将低能量的光子转换成高能量光子的反斯托克发光的功能材料，由于能将近红外光转换成可见光而倍受青睐，上转换发光材料的最大特点是材料所吸收的光子能量低于发射的光子能量,所以称为上转换材料。相比于传统的“下转换”荧光探针，如有机染料、荧光蛋白和量子点，上转换发光物质具有众多的优势：如狭窄的发射带宽，长的发光寿命，可调节的发射光谱，高的光稳定性，相对低的细胞毒性，更重要的是它在成像过程中零背景，使得它具有非常高的成像灵敏度。很多生物材料学者致力于合成高发光性能的稀土上转换发光纳米材料，将它应用于生物标记、细胞成像、病变检测、DNA检测、生物传感等。稀土上转换发光纳米材料在生物上具有很大的应用潜力。本博士论文中，我们较为系统地探索了稀土上转换发光纳米材料在肿瘤治疗以及细胞标记、追踪与检测方面的应用，展示了稀土上转换发光纳米材料在生物应用中独特的性质和优势。具体研究成果如下：第一章：简要综述了上转换发光纳米材料的研究进展，着重阐明本博士论文的选题依据和研究内容。第二章：基...
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
上转换发光过程
whole body images of intact mouse. (Copyright 2006&2008, respectively, American ChemicalSociety). Ref 64.图1-3. 活体组织和小动物活体上转换成像：(a) 注射上转换发光纳米颗粒的线虫。(b) 注射上转换发光纳米颗粒的小鼠。64(版权2006&2008，美国化学会)。在我们组的一个后续工作中，我们比较了 UCNP 和 QD 的成像灵敏度（图1-4）。由于上转换发光的零自发荧光，我们可以在无背景的情况下进行一个较长时间的曝光，这使得 UCNP 的成像灵敏度至少要高 QD 一个数量级。52近年来，UCNP 已经被广泛使用到体内多色成像，肿瘤靶向成像，多模态成像和体内的细胞追踪。
solutions. (b, e, and h) In vivo images of the injected mice. (c, f, and i) UCL emission spectra andfluorescence spectra recorded at the injection sites. Copyright 2010, Springer. Ref 52.图1-4. 上转换材料上转换成像和量子点下转换成像的比较。(a, d, g) 皮下注射了上转换材料和量子点的小鼠白光照片。(b, e, h)上转换成像和下转换成像的荧光图片。（c, f, i）注射点处的发射光谱。（版权 2010，斯普林格出版社52）1.3.1 多色成像因为每个镧系元素离子都有自己的一组能级结构,不同的镧系元素离子能产生不同的发射峰,因此镧系掺杂的UCNP发射峰涵盖广泛,从近红外到紫外范围内。所以我们可以通过选择掺杂不同的镧系元素来产生不同的发射峰，从而实现多色成像。65-68UCNPs 的活化剂通常限于 Er3+,Tm3+,和 Ho3+离子。敏化剂 Yb3+离子可以将其吸收的能量有效转移到 Er3+,Tm3+,Ho3+离子，从而在单个激发光下实现多个发射峰。Haase69第一个报道了通过不同元素掺杂实现多色成像。他们利用 Yb3+/
【参考文献】：
期刊论文
[1]硅包覆上转换纳米晶制备和表征及生物特异性标记研究[J]. 宋凯,田利金,孔祥贵,刘开,张庆彬,杜创,曾庆辉,孙雅娟,刘晓敏. 光谱学与光谱分析. 2010(01)
本文编号：3143439
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
上转换发光过程
whole body images of intact mouse. (Copyright 2006&2008, respectively, American ChemicalSociety). Ref 64.图1-3. 活体组织和小动物活体上转换成像：(a) 注射上转换发光纳米颗粒的线虫。(b) 注射上转换发光纳米颗粒的小鼠。64(版权2006&2008，美国化学会)。在我们组的一个后续工作中，我们比较了 UCNP 和 QD 的成像灵敏度（图1-4）。由于上转换发光的零自发荧光，我们可以在无背景的情况下进行一个较长时间的曝光，这使得 UCNP 的成像灵敏度至少要高 QD 一个数量级。52近年来，UCNP 已经被广泛使用到体内多色成像，肿瘤靶向成像，多模态成像和体内的细胞追踪。
solutions. (b, e, and h) In vivo images of the injected mice. (c, f, and i) UCL emission spectra andfluorescence spectra recorded at the injection sites. Copyright 2010, Springer. Ref 52.图1-4. 上转换材料上转换成像和量子点下转换成像的比较。(a, d, g) 皮下注射了上转换材料和量子点的小鼠白光照片。(b, e, h)上转换成像和下转换成像的荧光图片。（c, f, i）注射点处的发射光谱。（版权 2010，斯普林格出版社52）1.3.1 多色成像因为每个镧系元素离子都有自己的一组能级结构,不同的镧系元素离子能产生不同的发射峰,因此镧系掺杂的UCNP发射峰涵盖广泛,从近红外到紫外范围内。所以我们可以通过选择掺杂不同的镧系元素来产生不同的发射峰，从而实现多色成像。65-68UCNPs 的活化剂通常限于 Er3+,Tm3+,和 Ho3+离子。敏化剂 Yb3+离子可以将其吸收的能量有效转移到 Er3+,Tm3+,Ho3+离子，从而在单个激发光下实现多个发射峰。Haase69第一个报道了通过不同元素掺杂实现多色成像。他们利用 Yb3+/
【参考文献】：
期刊论文
[1]硅包覆上转换纳米晶制备和表征及生物特异性标记研究[J]. 宋凯,田利金,孔祥贵,刘开,张庆彬,杜创,曾庆辉,孙雅娟,刘晓敏. 光谱学与光谱分析. 2010(01)
本文编号：3143439
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