上轉(zhuǎn)換納米顆粒是一種新興的納米發(fā)光材料，由無機(jī)納米晶摻雜稀土離子構(gòu)成，具有獨(dú)特的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì),是上轉(zhuǎn)換發(fā)光成像的誘人選擇，稀土元素獨(dú)特的4f軌道賦予了它們獨(dú)特的性質(zhì)。該材料能夠吸收較低能量的近紅外光子， 產(chǎn)生高能量的可見光或紫外光光子。


基于雙光子或多光子過程,發(fā)光中心相繼吸收兩個或者多個光子,經(jīng)過無輻射弛豫達(dá)到發(fā)光能級,從而躍遷至基態(tài)產(chǎn)生短波長光子,即將低頻率激發(fā)光轉(zhuǎn)換成高頻率發(fā)射光。


常用的標(biāo)記物如有機(jī)染料、量子點(diǎn)等,由于激發(fā)光源的高能量常引起生物體的自身熒光,檢測靈敏度較低。稀土摻雜上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的出現(xiàn)解決了這一問題。與傳統(tǒng)的熒光標(biāo)記物相比,上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料用紅外光激發(fā),對生物體損傷小且不會引起自體熒光。另外,這種材料還具有發(fā)光強(qiáng)度高、毒性小、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),在生物標(biāo)記中有著廣泛的應(yīng)用前景。

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