近紅外二區(NIR-II)活體發光成像可以抑制光散射和自發熒光，從而實現對活體哺乳動物的高時空分辨率、非侵入性深部組織成像。有鑒于此，深圳大學屈軍樂教授、于斌教授和曹慧群教授合成了一種具有核-殼-殼結構的下轉換發光稀土納米晶體(NaYF4@NaYbF4:Er,Ce@NaYF4:Ca)。
本文要點：
（1）該結構可以最大化敏化劑的摻雜濃度和提高Er3+的發光，并同時防止交叉弛豫。研究發現，在中間層摻雜的Ce3+可以有效地限制上轉換途徑，并將下轉換發射增強24倍，使其能夠在975 nm激發下產生明亮的1550 nm發光。
（2）最后，實驗優化了NaYF4:Ca的惰性殼層包被和脂質體包封，以減少水對發光的猝滅影響，并進一步改善其生物代謝。實驗結果表明，這種具有高生物相容性的超亮NIR-II探針能夠實現通過頭皮和通過顱骨的高對比度和高分辨率發光成像，無需進行開顱手術，并且能夠對小鼠后肢微血管進行可視化成像。
Rong Xu. et al. In Vivo High-Contrast Biomedical Imaging in the Second Near-Infrared Window Using Ultrabright Rare-Earth Nanoparticles. Nano Letters. 2023
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c03698
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c03698
