基于Nd3+敏化纳米晶的上转换生物成像与光热治疗及光学量效研究

项目名称： 基于Nd3+敏化纳米晶的上转换生物成像与光热治疗及光学量效研究

项目编号： No.61405062

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 詹求强

作者单位： 华南师范大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 上转换纳米颗粒(UCNPs)分辨率高、无背景噪声、无光漂白，应用前景广阔。作为新一代UCNPs，Nd3+敏化UCNPs有效克服了激发光加热样品的弊端，研究价值很大。然而，尚存在很多问题值得深入研究与探索。荧光光谱和能量传递效率会如何影响成像深度并如何优化；短波长激发是否可用于提高分辨率实现高分辨率三维成像；光热效应与上转换发光对Nd3+掺杂浓度要求的矛盾也尚未解决。 本项目结合理论模型和实验研究，揭示Nd3+敏化UCNPs提高组织成像深度的内在规律；解决瓶颈问题构筑上转换成像与光热治疗的多功能纳米晶；用短波长光激发四光子荧光实现高分辨三维成像；并实现离体癌细胞与小鼠肿瘤的高效率癌症光检测与可视化光热治疗。构建“光-热-损伤”模型进行多物理场计算，探明光功率、治疗时间和UCNPs浓度等参数与疗效的量效机制。本研究将极大地提升和推动Nd3+敏化UCNPs的功能优势与应用范围。

中文关键词： 上转换纳米颗粒；光热效应；多功能纳米颗粒；多光子成像；组织光学

英文摘要： Upconverting nanoparticles (UCNPs) constitute a novel type of contrast agent with unique properties for optical bioimaging. Superior to organic dyes and quantum dots, UCNPs enable autofluoresence-free, high resolution, high photostability imaging under ne

英文关键词： upconversion nanoparticles；photothermal therapy；multifunctional nanoparticles；multiphoton imaging；tissue optics