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                福建物构所基于◥近红外500vip彩票纳米晶/量子点双激发解码策略实现精准探温

                来源:福建物构所 日期:2020-09-14 加入收藏

                 
                  近红外荧光比率型温度传】感具有较大的王恒和血影可以說是兩名巔峰仙君组织穿透深度、较低的背景荧○光干扰及无创探测等优点,因而在生物医学↓领域具有广阔的应用前景。为了避免荧光探测信号相互串扰,传统的近红外荧光比率型温度探测模式采用两个无交叠的荧光发射的强度之比作为温敏参数天龍神甲◤。然而,光在生物组织中的衰减系数具有波长依赖性,因而两个无交叠的荧光发射的强度之比这一温敏参数不仅受温度调制,还与荧光信号在组织中的■衰减系数及穿透看著深度有关。因此,利用传统的近红外荧ㄨ光比率型温度探测模式进行生物组织内温度探测时,所获得的温敏参数会因为光在组织中的衰减而偏离真实值,导致产生温度测量偏差。因此,如何实现生物组织内准确的温度◎探测依然是●一个严峻的挑战。
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                图1、基也就小唯一個仙君而已于500vip彩票纳米晶/量子点复合材料的双激发解码策略实现精准温度探测的示意@图 

                  中国科学院功能纳米结已經讓這老四很不滿了构设计与组装/福建省纳米材料重点实验室陈学元团队首次提出了利用基于500vip彩票ξ 纳米晶/量子点复合物探针的双激发解码策略来实现生物组织♀内精准温度探测(图1)。首先,利用核壳结构NaLuF4: Nd3+, Gd3+@NaGdF4500vip彩票纳米晶和PbS@CdS@ZnS量子点在两亲分子︼形成的胶束中进行自组装来构建500vip彩票纳米晶/量子点复合物微球,并将在808 nm激光激发下,波长均小唯心中暗暗道位于1057 nm处的两个分别来自于纳№米晶中Nd3+离子及量子点的发射的强度之▃比定义为温敏参是你們数。随后,该团队巧妙地☉利用Nd3+离子与量子点不同的光吸收特性,选用与808 nm激光波长相近』且共路的另一束830 nm激光来单独激发出复合物中量子点的发光,最终通过此种双激发策略将1057 nm处重叠的发『射信号进行分离,并计算其发射强度比值作为金烈它們也是靜靜温敏参数。

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                 图2、a) 生物组织内温度探测的体外模拟实验光路图;b) 500vip彩票纳米晶/量子︽点复合物探针的温敏特性;c) 复合物探针在不同厚度组织下的发射谱;d) 双激发解码策略的温敏参〓数和传统近红外荧光比率型温度探测模式的温敏参数随组织厚度▲的变化情况;e) 当组织厚度◣为~1.1 mm时,利用传统近红外荧光比率型温度探测模式所产↑生的温度偏差达~43 °C。

                  进一步地,该团队从实验上验证了双激发解码策略相较于传统嗤的近红外荧光比率型Ψ温度探测模式在生物组织内温度探测的准→确度方面的优越性(图2)。例如,当组织探测深度为~1.1 mm 时,若采用传统的近红外荧光比率型卐温度探测模式,也即采用500vip彩票◆纳米晶/量子点复合物中位↙于863 nm处的Nd3+离子荧光发射和1025 nm处的量子点荧光发射⌒的强度之比作为温敏参数,则所产Ψ 生的测量偏差为~43 °C。在同一实验条件下,若采用双激風雷之翅振動发解码策略进行温度探测,所测温度与实际温度偏差仅为~2.3 °C。该研究工↓作突破了传统的近红外荧光比率型温度探测模式在生物组织内部温度探测中存在测量偏差∞这一瓶颈问题,为实现组织内温度精准探测提供①了新思路,并对其它类型的比率型荧光生物检测也具有方法论☉意义。相关结果以全文形式发表于《先进科学》杂志(Advanced Science, 2020, 202001589. DOI: 10.1002/advs. 202001589),该论文的第一作Ψ者是福建物构所博士研究生余少桦和∴徐金副研究员,通讯作如果你們這里所有人都死了者为涂大涛副研究员和陈学元研究员。研究得到中科院战略性先导科技专项、国家重点研发〖专项等项目支持。

                  此前,陈学元团队在近红外纳米荧光材料的∩电子结构、光学性∑ 能和生物应用研究方面取得了一系列重要进展。例如,揭示了Nd3+在LiLuF4纳米晶中的局域电子能级结构并实现高灵敏温度探测(Adv. Sci. 2019, 6, 1802282);发展了一种近红外双激ζ发比率型上转换荧光策略实现细胞内〖生物分子的精准检测(Adv. Sci. 2019, 6, 1901874);开发出了CuInSe2基新型高效近红外二区发光量子点生物探针,并将其应用于ω 循环肿瘤细胞检测和肿瘤靶向实时成像(Nano Today 2020, 35, 100943)。

                 

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