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上转换纳米颗粒的手性构建方法及应用进展
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作者 吴佳航 杨宇涵 +2 位作者 卢扬 赵栩 刘晓敏 《发光学报》 北大核心 2025年第3期462-473,共12页
如果一个物体(或分子)与其镜像无法通过旋转或平移完全重合,则称其为手性物体(或分子)。手性是自然界中普遍存在的基本特征。手性材料具备圆二色性(CD)、圆偏振发光(CPL)等独特的光学性质,在光催化、生物传感、光学器件等多个领域具有... 如果一个物体(或分子)与其镜像无法通过旋转或平移完全重合,则称其为手性物体(或分子)。手性是自然界中普遍存在的基本特征。手性材料具备圆二色性(CD)、圆偏振发光(CPL)等独特的光学性质,在光催化、生物传感、光学器件等多个领域具有良好的应用前景。光子上转换(UC)是指吸收多个低能量光子并发射一个高能量光子,上转换发光纳米颗粒(UCNPs)可以通过稀土离子间的能级跃迁实现光子上转换。结合光子上转换的手性材料由于低能量近红外激发的优势,在光动力学治疗、生物成像等领域具有更大的应用潜力。本文介绍了上转换发光纳米颗粒的手性构建方法,总结了其手性应用,并对未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 上转换发光纳米颗粒 手性 圆二色性 圆偏振发光
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基于添食上转换纳米颗粒制备近红外激发荧光家蚕丝纤维 被引量:1
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作者 汪晔铖 王捷 +2 位作者 陈玉银 时连根 杨明英 《蚕业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期527-532,共6页
家蚕蚕丝蛋白是一种环保、生物安全的材料,而上转换纳米颗粒(upconversion nanoparticles, UCNPs)因其具有生物相容性好、稳定性优、荧光强度高等特点,常被用于医疗、环境监测等领域。为拓展蚕丝纤维的多元化应用,文中通过家蚕添食UCNPs... 家蚕蚕丝蛋白是一种环保、生物安全的材料,而上转换纳米颗粒(upconversion nanoparticles, UCNPs)因其具有生物相容性好、稳定性优、荧光强度高等特点,常被用于医疗、环境监测等领域。为拓展蚕丝纤维的多元化应用,文中通过家蚕添食UCNPs,制备了近红外激光照射下发出荧光的蚕丝纤维。结果表明,经添食后的家蚕吐出的蚕丝纤维,可在980 nm波长的光线激发下发射高强度的绿色荧光。同时,该荧光蚕丝纤维具有优良的力学性能,可与聚多巴胺协同作用,对环境中的氧化剂进行灵敏检测。文中研究对于开发新型荧光蚕丝材料提供了新的思路。 展开更多
关键词 上转换纳米颗粒 家蚕蚕丝纤维 添食法 荧光 氧化剂检测
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Nd^3+掺杂的NaYF4:Yb@NaYF4:Ho上转换纳米颗粒的光谱分析 被引量:1
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作者 熊茂珍 叶帅 +2 位作者 王广盛 宋军 屈军乐 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期180-184,共5页
上转换纳米颗粒因具有良好的穿透深度和发光强度被广泛地应用在生物标记或生物成像中。实验制备了核壳结构的NaYF_4:Yb@NaYF_4:Ho纳米颗粒,分散均匀,粒径在50 nm左右。通过光谱分析可知,该纳米颗粒可在980 nm激光激发下发射波长为650 n... 上转换纳米颗粒因具有良好的穿透深度和发光强度被广泛地应用在生物标记或生物成像中。实验制备了核壳结构的NaYF_4:Yb@NaYF_4:Ho纳米颗粒,分散均匀,粒径在50 nm左右。通过光谱分析可知,该纳米颗粒可在980 nm激光激发下发射波长为650 nm为主的发射光。进一步对该核壳结构的NaYF_4:Yb@NaYF_4:Ho纳米颗粒进行Nd^(3+)掺杂,制备了可被800 nm激光激发且发射强红光的纳米颗粒。通过比较多种不同结构的Nd^(3+)掺杂NaYF_4:Yb@NaYF_4:Ho纳米颗粒的荧光光谱发现,NaYF_4:Yb@NaYF_4:Ho,Nd纳米颗粒发射光最强,表明Nd^(3+)掺杂在NaYF_4:Yb@NaYF_4:Ho纳米颗粒的壳层中最佳。最后对NaYF_4:Yb^(3+)50%@NaYF_4:Ho^(3+)1%,Nd^(3+)x%纳米颗粒Nd^(3+)离子的掺杂浓度进行优化,实验结果表明:Nd^(3+)掺杂浓度为30%时,该纳米颗粒在800 nm激光激发下发光强度最强。 展开更多
关键词 上转换纳米颗粒 Nd3+掺杂 核壳结构
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上转换纳米颗粒的发光机理、制备及生物应用进展 被引量:3
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作者 李静芝 高志贤 +4 位作者 李双 赵旭东 秦英凯 刘辉 韩铁 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期94-104,共11页
稀土掺杂的上转换纳米颗粒(UCNPs)是一类吸收长波近红外光子并发射短波紫外可见光子的新型荧光标记材料,即其能够有效地将两个或多个低能光子转换成高能光子。UCNPs克服了传统荧光标记材料的灵敏度低、光稳定性差等缺点,成为有前途的传... 稀土掺杂的上转换纳米颗粒(UCNPs)是一类吸收长波近红外光子并发射短波紫外可见光子的新型荧光标记材料,即其能够有效地将两个或多个低能光子转换成高能光子。UCNPs克服了传统荧光标记材料的灵敏度低、光稳定性差等缺点,成为有前途的传统标记材料的替代物之一。近红外激发的UCNPs具有反斯托克斯位移大、对生物组织损伤小、组织穿透能力强、转换效率高、无背景荧光干扰以及无光漂白效应等诸多优点。其由于突出的优点、独特的光学性能,在很多领域成为研究的新热点,尤其是在生物传感、成像、靶向给药和光动力学治疗以及生物检测分析应用中显示出巨大的潜力。本文简要介绍了UCNPs的组成、发光机理以及主要合成方法;在此基础上,重点综述了UCNPs在传感、成像和治疗应用方面的最新研究进展,最后合理地分析了UCNPs目前存在的不足,并展望了其未来的发展方向。 展开更多
关键词 上转换纳米颗粒 生物传感 生物成像 光疗法 靶向给药
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上转换纳米颗粒介导的无线光遗传学技术的研究进展 被引量:2
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作者 刘颖勋 李林源 +1 位作者 何宇蒙 任维 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第6期646-658,共13页
光遗传学技术是结合基因工程和光学技术对生物体特定细胞进行精确调控的新兴生物技术,该技术可以特异性地兴奋或抑制靶神经元,成为解析介导特定行为神经环路的强有力的工具.传统技术依赖光纤,对脑组织有损伤且限制了动物的自由活动.新... 光遗传学技术是结合基因工程和光学技术对生物体特定细胞进行精确调控的新兴生物技术,该技术可以特异性地兴奋或抑制靶神经元,成为解析介导特定行为神经环路的强有力的工具.传统技术依赖光纤,对脑组织有损伤且限制了动物的自由活动.新一代上转换纳米颗粒介导的无线光遗传学技术,借助近红外光组织穿透相对深的特性,能够对啮齿类动物脑组织深层核团进行无线调控,克服了传统技术中埋置光纤存在的缺陷.本文总结了上转换纳米颗粒介导的无线光遗传学技术的发展历程及现状,比较分析了这类无线光遗传学技术的优缺点,最后对该技术面临的挑战及未来前景进行了分析和展望. 展开更多
关键词 光遗传学 上转换纳米颗粒 近红外光 无线调控
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基于上转换纳米颗粒和金纳米颗粒的Cd^(2+)免疫检测新方法 被引量:3
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作者 邓晨 李琳 +3 位作者 张林威 程云辉 陈茂龙 许宙 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期59-64,共6页
基于上转换纳米颗粒(UCNPs)和金纳米颗粒(AuNPs)间的荧光共振能量转移(FRET)和抗原抗体的识别作用构建了Cd^(2+)的免疫检测平台。制备水溶性UCNPs表面修饰Cd-抗原作为能量供体探针,同时在AuNPs表面修饰Cd-抗体作为能量受体探针。抗原-... 基于上转换纳米颗粒(UCNPs)和金纳米颗粒(AuNPs)间的荧光共振能量转移(FRET)和抗原抗体的识别作用构建了Cd^(2+)的免疫检测平台。制备水溶性UCNPs表面修饰Cd-抗原作为能量供体探针,同时在AuNPs表面修饰Cd-抗体作为能量受体探针。抗原-抗体的免疫结合使得UCNPs和AuNPs发生FRET过程,引起UCNPs荧光猝灭;当检测体系中存在Cd^(2+)时,Cd^(2+)与UCNPs-抗原竞争性地结合AuNPs-抗体,从而抑制了FRET过程,荧光信号值随着Cd^(2+)质量浓度的增加而增加。结果表明,该方法检测范围为0.01~10 ng/mL,检出限可达0.01 ng/mL。将该方法应用于自来水样品中Cd^(2+)的检测,当加标水平为0.1、1、10 ng/mL时,回收率为98%~109%,相对标准偏差为3.4%~4.1%。 展开更多
关键词 荧光共振能量转移 上转换纳米颗粒 纳米颗粒
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基于DNA与上转换纳米颗粒相结合的生物传感与成像研究进展 被引量:1
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作者 赵恒智 余方志 +1 位作者 李翔菲 李乐乐 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期282-289,共8页
脱氧核糖核酸(DNA)的分子识别特性与功能使其在生物传感与成像领域得到了广泛应用.另一方面,得益于自身独特的光学性质,镧系元素掺杂的上转换纳米颗粒在生物医学应用中备受关注.特别地,二者的有机结合可产生新的性质与功能,在生物传感... 脱氧核糖核酸(DNA)的分子识别特性与功能使其在生物传感与成像领域得到了广泛应用.另一方面,得益于自身独特的光学性质,镧系元素掺杂的上转换纳米颗粒在生物医学应用中备受关注.特别地,二者的有机结合可产生新的性质与功能,在生物传感与成像领域展现出优势,推动了该领域的发展.本文综合评述了基于DNA与上转换纳米颗粒相结合的生物传感与成像技术的研究进展,重点聚焦于相关方法的分类与设计原理,简要概述了相关的应用研究,并对该领域目前存在的挑战与未来的发展前景进行了讨论. 展开更多
关键词 上转换纳米颗粒 脱氧核糖核酸 生物传感器 生物成像 纳米探针
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基于上转换纳米材料的免疫检测技术应用
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作者 黄惠威 李丽华 +3 位作者 罗林 沈玉栋 雷红涛 徐振林 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第2期355-368,共14页
免疫分析法具有简便、快速、准确等特点,广泛应用于医学、食品、环境等领域检测,将免疫分析方法与纳米材料相结合可以提高免疫分析的性能。与传统纳米材料相比,上转换纳米颗粒(upconversion nanoparticles,UCNPs)具有光稳定性好、发光... 免疫分析法具有简便、快速、准确等特点,广泛应用于医学、食品、环境等领域检测,将免疫分析方法与纳米材料相结合可以提高免疫分析的性能。与传统纳米材料相比,上转换纳米颗粒(upconversion nanoparticles,UCNPs)具有光稳定性好、发光寿命长和狭窄及可调整的发射带等优秀的光学性质,与免疫分析相结合可显著降低背景噪声,提高分析灵敏度。本文简要介绍了UCNPs的发光机制,对UCNPs的合成和表面修饰方法进行了总结,并详细论述荧光共振能量转移、内滤效应、磁分离技术、上转化连接免疫吸附技术和上转换免疫层析技术五种基于UCNPs的免疫检测技术,最后对该技术所面临的挑战和前景进行总结和展望,以期为UCNPs免疫检测技术的发展提供理论指导。 展开更多
关键词 上转换纳米颗粒 合成方法 表面修饰方法 免疫检测技术
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上转换荧光探针辅助的光学成像技术在肿瘤显影中的应用研究进展 被引量:1
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作者 海热古·吐逊 郭乐 +3 位作者 丁嘉仪 周嘉琪 张学良 努尔尼沙·阿力甫 《无机材料学报》 北大核心 2025年第2期145-158,共14页
肿瘤的早期诊断是癌症高效诊疗的关键基础。可视化荧光成像技术凭借其高时间-空间分辨率、高灵敏度、无电离辐射、无创和实时成像等优点,在生物医学领域尤其是肿瘤的早期诊断中展现出巨大应用潜力。与可见光相比,近红外(Near-infrared,N... 肿瘤的早期诊断是癌症高效诊疗的关键基础。可视化荧光成像技术凭借其高时间-空间分辨率、高灵敏度、无电离辐射、无创和实时成像等优点,在生物医学领域尤其是肿瘤的早期诊断中展现出巨大应用潜力。与可见光相比,近红外(Near-infrared,NIR)光穿透生物组织时,其受到的吸收和散射显著减少,这一特性使得基于NIR光的荧光成像技术在生物医学领域展现出高信噪比及高空间分辨率的独特优势,而高质量NIR荧光成像依赖于性能卓越的荧光探针。在众多荧光探针中,NIR光激发的上转换纳米颗粒(Upconversion Nanoparticles,UCNPs)因其低毒性、窄带发射、可调发射、长荧光寿命、良好的光化学稳定性以及高量子产率等优异特性,在荧光成像领域脱颖而出。本文总结了上转换荧光探针的基本原理、合成方法、改性与修饰技术,重点阐述了稀土掺杂上转换荧光探针在几种典型成像模式及肿瘤多模态成像中的最新研究进展,并对进一步实现诊疗一体化的应用研究进行了展望。 展开更多
关键词 近红外荧光成像 上转换纳米颗粒 上转换荧光探针 多模态成像 综述
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多巴胺修饰制备亲水性NaYF_4:Yb,Er上转换发光纳米颗粒 被引量:1
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作者 罗芳 汤杰 +3 位作者 陈虹月 胡仿香 黄和 韩毓旺 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第6期26-31,共6页
稀土上转换发光纳米材料在生物领域应用的前提是具有亲水性和可以偶联蛋白的官能团。先将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)中的碳链通过疏水作用插入到溶剂热法制备的NaYF4:Yb,Er纳米粒子表面油酸分子中,然后通过多巴胺(DA)在其表面氧化聚合... 稀土上转换发光纳米材料在生物领域应用的前提是具有亲水性和可以偶联蛋白的官能团。先将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)中的碳链通过疏水作用插入到溶剂热法制备的NaYF4:Yb,Er纳米粒子表面油酸分子中,然后通过多巴胺(DA)在其表面氧化聚合形成具有氨基的亲水性纳米粒子(UCNPs@DA)。分别采用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、光纤光谱对其形貌、表面官能团和上转发光性能进行了表征与分析。考察了在修饰过程中DA的质量浓度、滴加速度等因素对形成UCNPs@DA的影响。结果表明,当DA质量浓度为0.20 mg/mL、滴加速度为1.25 mL/min时,试样具有较好水中分散性及发光效率。UCNPs@DA在540 nm处的发光强度是未修饰试样的70%,而650 nm处的光强未发生衰减。UCNPs@DA有望成为生物检测中很好的发光标志物。 展开更多
关键词 NAYF4 Yb Er 上转换发光纳米颗粒(UCNPs) 多巴胺(DA) 表面修饰 亲水性
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稀土上转换发光纳米探针用于潜指纹中可卡因的检测 被引量:5
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作者 李志豪 刘建 +1 位作者 刘子恩 袁荃 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期692-696,共5页
结合核酸适配体和稀土掺杂上转换纳米材料的优势,建立了一种潜指纹中外源性物质检测的新方法。Zeta电位、紫外吸收光谱和发光光谱表明核酸适配体成功修饰到上转换颗粒表面而且没有影响颗粒的发光性质。对含有不同量可卡因的指纹进行检测... 结合核酸适配体和稀土掺杂上转换纳米材料的优势,建立了一种潜指纹中外源性物质检测的新方法。Zeta电位、紫外吸收光谱和发光光谱表明核酸适配体成功修饰到上转换颗粒表面而且没有影响颗粒的发光性质。对含有不同量可卡因的指纹进行检测,在指纹中可卡因含量为0.5μg时仍能呈现出较强的发光强度。该方法能够通过潜指纹成像提供光学信号,实现潜指纹中外源性物质的检测,而且适用于不同人和不同基底上指纹的检测,具有简便、检测灵敏度高、适用性广等优点,对身份认证、刑事侦查和医疗诊断有重要意义。 展开更多
关键词 潜指纹 上转换纳米颗粒 核酸适配体 可卡因 刑事侦查
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NaMn_3F_(10)∶Yb/(Er,Tm,Ho)纳米颗粒的制备及光谱研究 被引量:2
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作者 叶帅 梁宏达 +2 位作者 王广盛 宋军 屈军乐 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期69-73,共5页
由于具有毒性低、稳定性好、发光强度高等优点,稀土上转换纳米颗粒在细胞成像和标记方面具有十分广泛的应用前景。本文采用了常规的热分解法,制备了粒径均一、均匀分散的NaMn_3F_(10)∶Yb/(Er,Tm,Ho)上转换纳米颗粒。研究表明,制备的纳... 由于具有毒性低、稳定性好、发光强度高等优点,稀土上转换纳米颗粒在细胞成像和标记方面具有十分广泛的应用前景。本文采用了常规的热分解法,制备了粒径均一、均匀分散的NaMn_3F_(10)∶Yb/(Er,Tm,Ho)上转换纳米颗粒。研究表明,制备的纳米颗粒的粒径都在10nm以下。NaMn_3F_(10)∶Yb/Er和NaMn_3F_(10)∶Yb/Tm纳米颗粒在980nm连续激光的激发下分别发射660nm和800nm的单色光,这主要归因于Mn2+离子4T1能级可以作为中间过渡能级,将Er^(3+)离子2H11/2能级和4S3/2能级上的光电子通过非辐射的方式转移到2F9/2能级上,降低2H11/2能级和4S3/2能级上的光电子数同时增加2F9/2能级上的光电子数,使2F9/2与4I15/2基态能级产生较大的粒子数反转,以产生较强的波长为660nm光辐射。通过对NaYF4∶Yb^(3+)20%,Er^(3+)2%纳米颗粒中掺杂Mn2+离子的研究发现,随着Mn2+离子掺杂浓度的提高,该纳米颗粒的发光颜色从绿色逐渐向红色转变,光谱中红绿光的强度比逐渐升高,在Mn掺杂浓度为58%时即可得到纯红光发射的上转换纳米颗粒。 展开更多
关键词 上转换纳米颗粒 NaMn3F10 热分解法 单色发光
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Na_3ZrF_7:Er/Yb纳米颗粒的合成及荧光性能研究 被引量:1
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作者 庾名槐 王广盛 +2 位作者 叶帅 宋军 屈军乐 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期1691-1696,共6页
采用热分解法制备多种核壳结构的Na_3ZrF_7:Er/Yb纳米颗粒,并对制备的上转换纳米颗粒的形貌、晶相以及发光特性进行研究。在980 nm激发光激发下,与单核的Na_3ZrF_7:Er^(3+)2%,Yb^(3+)20%纳米颗粒相比,核壳结构的Na_3ZrF_7:Er^(3+)2%,Yb^... 采用热分解法制备多种核壳结构的Na_3ZrF_7:Er/Yb纳米颗粒,并对制备的上转换纳米颗粒的形貌、晶相以及发光特性进行研究。在980 nm激发光激发下,与单核的Na_3ZrF_7:Er^(3+)2%,Yb^(3+)20%纳米颗粒相比,核壳结构的Na_3ZrF_7:Er^(3+)2%,Yb^(3+)20%@Ca F2上转换纳米颗粒荧光强度提高了5倍。把Yb^(3+)/Nd^(3+)共掺的四方相Na YF4层包覆在Na_3ZrF_7:Er^(3+)2%,Yb^(3+)20%@Ca F2纳米颗粒上,我们实现了Na_3ZrF_7@Ca F2@Na YF4纳米颗粒在808 nm激发下较强的上转换红光发射,发射光的红绿比在10左右,并对其发光机制作出了解释。 展开更多
关键词 上转换纳米颗粒 Na3ZrF7:Yb/Er 核壳结构 荧光强度
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NaYF_4:Yb,Er-Fe_3O_4纳米复合颗粒的制备与表征
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作者 周慧睿 陶可 孙康 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第18期14-18,共5页
以NaYF4∶Yb,Er纳米颗粒作为种晶,选用二氨基十二烷等双官能团配体作为偶联剂,采用直接偶联法制备了NaYF4∶Yb,Er-Fe3O4纳米复合颗粒。通过透射电镜、X射线衍射仪和能量色散X射线光谱仪对NaYF4∶Yb,Er-Fe3O4纳米复合颗粒的结构、形貌以... 以NaYF4∶Yb,Er纳米颗粒作为种晶,选用二氨基十二烷等双官能团配体作为偶联剂,采用直接偶联法制备了NaYF4∶Yb,Er-Fe3O4纳米复合颗粒。通过透射电镜、X射线衍射仪和能量色散X射线光谱仪对NaYF4∶Yb,Er-Fe3O4纳米复合颗粒的结构、形貌以及组成进行了表征,比较了不同双官能团配体对纳米复合结构形成的影响。结果表明,双官能团配体的使用对纳米复合结构的形成至关重要;配体所具有官能团的种类以及NaYF4∶Yb,Er种晶粒径会影响NaYF4∶Yb,Er与Fe3O4纳米颗粒之间的偶联作用。 展开更多
关键词 磁性纳米颗粒 上转换纳米颗粒 纳米复合颗粒
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基于上转换信标探针构建信号放大近红外激发荧光生物传感器用于microRNA检测
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作者 周学敏 吕姝臻 +2 位作者 张国芳 崔竹梅 毕赛 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期137-146,共10页
基于Na YF_(4):Yb^(3+),Tm^(3+)@Na YF_4上转换纳米颗粒(Upconversion nanoparticles,UCNPs)和DNA催化发夹组装(Catalytic hairpin reaction,CHA)技术构建近红外激发(Near-infrared,NIR)荧光生物传感器,用于micro RNA的高灵敏分析。靶标... 基于Na YF_(4):Yb^(3+),Tm^(3+)@Na YF_4上转换纳米颗粒(Upconversion nanoparticles,UCNPs)和DNA催化发夹组装(Catalytic hairpin reaction,CHA)技术构建近红外激发(Near-infrared,NIR)荧光生物传感器,用于micro RNA的高灵敏分析。靶标micro RNA-21(mi RNA-21)可与磁珠(Magnetic beads,MBs)表面修饰的发夹H1发生toehold区域介导的链取代反应,发夹H1暴露新的toehold区域与UCNPs表面修饰的发夹H2发生反应,形成H1/H2复合物,同时mi RNA-21被取代并与新的发夹H1反应,此过程将UCNPs固定于MBs表面,而且实现了信号的循环放大。接下来通过磁分离技术,将固定于MBs表面的UCNPs分离出来,在808 nm NIR的激发下产生上转换发光(Upconversion luminescence,UCL),对mi RNA-21的检测范围为0.1~100 nmol/L,检出限为11.3 pmol/L。此外,该荧光生物传感器成功应用于血清样本中mi RNA-21的分析,表明其具有良好的实用性。 展开更多
关键词 上转换纳米颗粒 催化发夹组装 荧光生物传感器 MICRORNA 近红外光
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用于医学磁共振影像的稀土上转换发光纳米材料 被引量:4
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作者 孟宪福 刘艳颜 步文博 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期69-91,共23页
上转换发光纳米颗粒是一类遵循反斯托克斯原理的新型发光材料,具有发光强度高、发光稳定、无组织背景荧光、无光漂白、低毒性以及较好的生物相容性等优点,其激发光为红外或者近红外光,活体组织穿透深度高,在生物医学检测、诊断以及疾病... 上转换发光纳米颗粒是一类遵循反斯托克斯原理的新型发光材料,具有发光强度高、发光稳定、无组织背景荧光、无光漂白、低毒性以及较好的生物相容性等优点,其激发光为红外或者近红外光,活体组织穿透深度高,在生物医学检测、诊断以及疾病治疗等方面均具有潜在的应用价值。磁共振成像是目前医学临床常用的影像检测手段之一,具有软组织成像质量高、空间分辨率高、无辐射、无损伤等优点,在心脑血管、肿瘤等疾病的影像诊断方面具有重要作用。本文将聚焦于近年来稀土上转换发光纳米材料在磁共振影像方面的研究进展,通过介绍磁共振成像机理、磁共振造影剂的构建、上转换发光纳米材料的设计及在磁共振医学影像、疾病治疗等方面的应用,并结合我们课题组基于UCNP医学磁共振多模态影像的相关研究进展,对上转换发光纳米颗粒在磁共振成像方面的应用研究进行探讨和展望。 展开更多
关键词 上转换发光纳米颗粒 磁共振成像 多模态影像 疾病治疗
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荧光纳米材料及其生物成像应用 被引量:9
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作者 蒲源 王丹 +1 位作者 钱骏 陈建峰 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期103-111,共9页
荧光成像是生物医学研究领域应用最广的成像技术之一。随着纳米技术的快速发展,具有优良特性的荧光纳米材料不断涌现。相比于传统的荧光分子,荧光纳米材料具有光学稳定性高、形貌尺寸易调控、多功能化等优点。利用荧光纳米材料作为探针... 荧光成像是生物医学研究领域应用最广的成像技术之一。随着纳米技术的快速发展,具有优良特性的荧光纳米材料不断涌现。相比于传统的荧光分子,荧光纳米材料具有光学稳定性高、形貌尺寸易调控、多功能化等优点。利用荧光纳米材料作为探针的生物荧光成像能够为研究者提供从细胞、离体组织到活体生物样本的结构和动态信息等方面全面细致的探测方法,成为当前材料、光学、生物医学等多学科交叉领域的研究热点。结合近年来荧光纳米材料及其生物成像应用的发展趋势以及本课题组前期的研究工作基础,归纳概述了几种类型荧光纳米材料的特性,包括基于有机荧光染料的纳米颗粒、半导体量子点、碳基荧光纳米材料以及稀土掺杂上转换发光纳米材料,结合具体例子介绍了荧光纳米材料在生物医学成像中的应用,并对其发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 荧光纳米材料 半导体量子点 碳基量子点 上转换发光纳米颗粒 生物成像
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用于包装防伪的稀土上转换发光材料
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作者 张星星 魏通 韩迎东 《包装工程》 CAS 北大核心 2023年第13期1-10,共10页
目的从增强稀土离子发光的角度考察上转换发光调控及性能,综述稀土发光材料在光学防伪领域的应用,以期为上转换材料与包装材料的功能化研究提供参考。方法检索近几年文献,介绍上转换发光纳米材料的发光机理、发光性能及调控、光学材料... 目的从增强稀土离子发光的角度考察上转换发光调控及性能,综述稀土发光材料在光学防伪领域的应用,以期为上转换材料与包装材料的功能化研究提供参考。方法检索近几年文献,介绍上转换发光纳米材料的发光机理、发光性能及调控、光学材料打印技术的研究进展。结果稀土掺杂的上转换发光纳米材料表现出优异的发光性能,但随着粒径减小,纳米颗粒出现发光效率、量子产量低的问题。利用纳米颗粒表面钝化、表面等离子体耦合、与有机配体结合和外场调节等手段,可以使发光材料的发光效能显著增强。利用喷墨打印、丝网印刷、纳米压印光刻和气溶胶喷印等技术,可以使稀土掺杂的上转换发光纳米材料被打印成多样的防伪图案,在光学防伪、信息存储与标记等领域具有重大应用潜力,有望成为新型功能包装材料。结论在光学材料合成技术、光学调控和打印技术的共同推动下,稀土掺杂上转换发光纳米材料因其特殊的光学特性,有望为功能化包装防伪技术作出贡献。 展开更多
关键词 稀土发光材料 上转换纳米颗粒 发光调控 包装防伪
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Development of NIR Responsive Upconversion Nanosensor for Turn-on Detection of 4-Nonylphenol
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作者 HUANG Sili XU Kuncheng +5 位作者 YE Yiwen WEN Hongli CHEN Rihui SONG Wei CHEN Wei ABDUR Raheem Aleem 《发光学报》 北大核心 2025年第1期140-155,共16页
4-Nonylphenol(NP)is a kind of estrogen belonging to the endocrine disrupter,widely used in various agricultural and industrial goods.However,extensive use of NP with direct release to environment poses high risks to b... 4-Nonylphenol(NP)is a kind of estrogen belonging to the endocrine disrupter,widely used in various agricultural and industrial goods.However,extensive use of NP with direct release to environment poses high risks to both human health and ecosystems.Herein,for the first time,we developed near-infrared(NIR)responsive upconversion luminescence nanosensor for NP detection.The Förster resonance energy transfer based upconversion nanoparticles(UCNPs)-graphene oxide sensor offers highly selective and sensitive detection of NP in linear ranges of 5−200 ng/mL and 200−1000 ng/mL under 980 nm and 808 nm excitation,respectively,with LOD at 4.2 ng/mL.The sensors were successfully tested for NP detection in real liquid milk samples with excellent recovery results.The rare-earth fluoride based upconversion luminescence nanosensor with NIR excitation wavelength,holds promise for sensing food,environmental,and biological samples due to their high sensitivity,specific recognition,low LOD,negligible autofluorescence,along with the deep penetration of NIR excitation sources. 展开更多
关键词 Er^(3+)/Yb^(3+)/Nd^(3+) upconversion nanoparticles Förster resonance energy transfer ESTROGEN DETECTION
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上转换荧光-适配体免疫层析试纸条的构建及其在黄曲霉毒素B1检测上的应用 被引量:4
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作者 李丹阳 李立煌 +1 位作者 艾超超 任磊 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期238-245,共8页
食品及农产品中,因真菌而产生的黄曲霉毒素B1是人们健康的一大威胁.因此,探寻一种简便快速检测黄曲霉毒素B1的方法对食品安全、农产品质量等方面具有重要意义.该文通过配体交换的方法,使用磷酸化的黄曲霉毒素B1适配体将油酸分子包裹的... 食品及农产品中,因真菌而产生的黄曲霉毒素B1是人们健康的一大威胁.因此,探寻一种简便快速检测黄曲霉毒素B1的方法对食品安全、农产品质量等方面具有重要意义.该文通过配体交换的方法,使用磷酸化的黄曲霉毒素B1适配体将油酸分子包裹的油溶性上转换纳米颗粒改性为水溶性纳米颗粒.在构建水溶性纳米荧光探针的同时,保留了适配体识别黄曲霉毒素B1的能力,结合免疫层析试纸条,采用小分子竞争法快速定量检测黄曲霉毒素B1.该检测方法的线性范围为5~100 ng/mL,检测限为2.4 ng/mL.将该方法用于花生中黄曲霉毒素B1的检测,其加标回收率为93.8%~111.6%. 展开更多
关键词 上转换荧光纳米颗粒 黄曲霉毒素B1 适配体 免疫层析试纸条
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