具有上轉換(UC)/下轉換(DC)性能、近紅外(NIR，650~1700 nm)激發的鑭系發光納米晶體(LDNCs)在生物成像領域中得到了廣泛的應用。然而，傳統的近紅外激發LDNCs會由于其固有的“剛性”晶格而無法在體內發生降解和清除，從而導致其臨床應用受到很大的限制。有鑒于此，東北林業大學徐加廷教授開發了一種可生物降解、異質的核-殼-殼發光LDNC (Na3HfF7:Yb,Er@Na3ZrF7:Yb,Er@CaF2:Yb,Zr，簡稱為HZC)，并利用氧化海藻酸鈉(OSA)對其進行修飾，以用于多模態生物成像。
本文要點：
（1）動態的“軟”晶格Na3Hf(Zr)F7基質和最外層CaF2殼中Zr4+摻雜含量的變化能夠賦予HZC可調的降解性。通過核-殼-殼包覆后，Yb3+/Er3+耦合的UC紅光、綠光和DC近紅外二區(NIR-II)發射會分別比內核納米晶體提高了31.23、150.60和19.42倍。
（2）此外，HZC也能夠產生計算機斷層掃描(CT)成像對比度效應，從而可以實現NIR-II/CT/UC三模態成像。實驗結果表明，OSA修飾不僅能夠確保HZC具有良好的生物相容性，而且也有助于實現對腫瘤特異性診斷。綜上所述，該研究有望進一步推動LDNCs的臨床影像學轉化應用。
Qiang Wang. et al. Fluorinated Hafnium and Zirconium Coenable the Tunable Biodegradability of Core?Multishell Heterogeneous Nanocrystals for Bioimaging. Nano Letters. 2024
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c05086
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c05086
