用于生物细胞温度探测的超小稀土掺杂上转换纳米复合材料

项目名称： 用于生物细胞温度探测的超小稀土掺杂上转换纳米复合材料

项目编号： No.11404321

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 姜桂铖

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 28万元

中文摘要： 稀土掺杂上转换纳米发光材料可以将近红外光转化为短波近红外光、可见光和紫外光，在生物技术（如生物荧光标记、生物成像、生物温度探测等）和医学诊断与治疗等领域有着巨大的应用前景。但目前已报道的上转换发光材料的发光效率都很低，尺寸小于 30 nm 的纳米材料一般仅为 0.1% 左右。因此在实现其生物技术应用时，通常需要很大的激发功率密度，极易造成生物组织损伤。本项目拟在稀土上转换纳米粒子表面包裹敏化剂（如Yb3+ 离子）壳层和惰性壳层，尝试通过敏化剂壳层增加对激发光的吸收和能量传递，利用惰性壳层保护纳米复合材料核内发光中心，使其远离表面的溶剂、配位体和缺陷等，从而获得发光效率显著增强的、粒径超小的、多壳层结构的稀土上转换纳米复合材料，并期望最终实现无组织损伤的、高空间分辨率和高温度分辨率的生物细胞温度探测应用。

中文关键词： 稀土发光材料；纳米材料；上转换发光；荧光增强；温度探测

英文摘要： Lanthanide-doped upconvertion nanomaterials (UCNPs) are able to convert near infrared light (NIR) into shorter wavelength NIR, visible, and ultraviolet (UV) emissions, and have a great deal of potential application in many fields, especially in biology an

英文关键词： lanthanide-doped luminescent materials；nanomaterials；upconversion；fluorescence enhancement；temperature measurement