版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換
(Upconverting)納米材料應(yīng)用于細(xì)胞、活體成像徐成
2012.2.7一s稀土元素的發(fā)光特性:
稀土元素:鑭系元素(15種)——鑭(La)s鈰(Ce)s鐠(Pr)s釹(Nd)s钷(Pm)s釤(Sm)s銪(Eu)s釓(Gd)s鋱(Tb)s鏑(Dy)s鈥(Ho)s鉺(Er)s銩(Tm)鐿(Yb)s镥(Lu),+鈧(Sc)和釔(Y),共17種。
稀土元素具有獨(dú)特的4f電子層排布使其化合物具有多種的熒光特性,可用于生物成像s生物標(biāo)記。
1s發(fā)射光譜豐富,可發(fā)射紅外到可見到紫外各種光譜。大多數(shù)稀
土元素可在7個(gè)4f軌道上任意排布,發(fā)光基于f-fsf-d組態(tài)能級(jí)躍遷最多能發(fā)射3萬多條光譜。2s熒光壽命長,一般原子10-10-10-8S,稀土元素可達(dá)到10-6-10-2S3s4f電子層吸收激發(fā)能量強(qiáng),轉(zhuǎn)化效率高。4sf-f層躍遷呈現(xiàn)尖銳線狀光譜,發(fā)光純度高。二、常見生物成像、生物標(biāo)記納米材料的優(yōu)劣:1、有機(jī)熒光染料:如羅丹明(Rhodamine)、FITC。熒光持續(xù)時(shí)間短,細(xì)胞毒性小,易進(jìn)入細(xì)胞。2、半導(dǎo)體量子點(diǎn):如CdS,CdSe,CdTe。優(yōu)點(diǎn):(1)熒光持續(xù)時(shí)間長;較大的stokes位移,避免了激發(fā)光譜和發(fā)射光譜重疊;寬的激發(fā)光譜和窄的發(fā)射光譜,用同一光源激發(fā)不同粒徑量子點(diǎn)。缺點(diǎn):不穩(wěn)定,在細(xì)胞內(nèi)分解,釋放出重金屬離子,使用受到限制。不同大小的CdSe
QD發(fā)光情況——Nature
Material,
2005,4羅丹明6G量子點(diǎn)羅丹明——Nature
Material,
2010,9CdSe量子點(diǎn)連接多巴胺,對(duì)不同的pH值,顏色變化。細(xì)胞核量子點(diǎn)染色,細(xì)胞質(zhì)有機(jī)染料染
色。與上相反。2、有機(jī)染料和半導(dǎo)體量子點(diǎn)無法克服的缺陷:大多有機(jī)染料和半導(dǎo)體量子點(diǎn)的激發(fā)和發(fā)射光波長均處于紫外及可見光區(qū)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)激發(fā)熒光,生物體內(nèi)的核酸、多肽、蛋白質(zhì)等也會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的熒光背景,即自熒光。使檢測的靈敏度降低。生物體對(duì)紫外激發(fā)光的吸收很強(qiáng),使得紫外光的穿透能力減弱。無法進(jìn)行深層次生物組織成像。紫外光對(duì)細(xì)胞或生物體本身有較大的傷害。使用近紅外量子點(diǎn),豬表皮下成像——Nature
Biotechnol.,
200三、稀土元素?fù)诫s的上轉(zhuǎn)換(upconverting)納米材料:1、上轉(zhuǎn)換稀土納米材料:一般熒光激發(fā)為下轉(zhuǎn)換:受到一個(gè)高能量的光子激發(fā),發(fā)射一個(gè)低能量的光子。如紫外光激發(fā),發(fā)射可見光。缺點(diǎn):易產(chǎn)生自熒光,相當(dāng)多的激發(fā)光被吸收、散射。上轉(zhuǎn)換熒光激發(fā),即用低能量的光子激發(fā)產(chǎn)生高能量的光子,如紅外、近紅外激發(fā),產(chǎn)生可見或近紅外光。合成NaYF4納米晶(20-30
nm)摻雜稀土離子Tm3+銩Yb3+鐿。近紅外激發(fā)(975nm)發(fā)光,475nm藍(lán)光和800nm近紅外光——Nano
letters,2008,
11,
38342、上轉(zhuǎn)換稀土納米材料生物成像優(yōu)勢::低背景熒光,高靈敏度。激發(fā)光、發(fā)射光都可為近紅外激發(fā)光,易于與生物體內(nèi)的自發(fā)的熒光或者其它熒光染料分辨開。:深層次生物組織成像。激發(fā)光為近紅外激發(fā)易于穿過生物組織,減少了光散射。更好的用于活體成像。:低毒性、低傷害。比之量子點(diǎn),稀土元素的毒性較低。不采用紫外光激發(fā),對(duì)細(xì)胞、組織傷害小。:發(fā)光壽命較長,穩(wěn)定。普通熒光顯微鏡的汞燈為紫外-近紫外激發(fā)細(xì)胞、活體成像:人胰腺癌細(xì)胞近紅外975nm激光激發(fā)。將這種稀土摻雜材料注射入小白鼠后,全身活體成像。右圖為部分解剖,可見近紅外熒光來自肝臟和脾臟。組織器官對(duì)其有高的攝入?!狽ano
letters,2008,
11,
3834深層次組織成像復(fù)旦大學(xué),李福友3、上轉(zhuǎn)換稀土納米材料靶向成像:
合成了葉酸(FA)修飾的稀土摻雜納米顆粒(NaYF4:20
mol%Yb鐿,2
mol%Er鉺)。980nm近紅外激發(fā),514nm-560nm,635nm-680nm發(fā)射光譜——Biomaterials,2009,30,
5592復(fù)旦大學(xué),李福友20nm左右的納米球。靶向細(xì)胞、活體成像:Yb鐿,Er鉺摻雜NaYF4顆粒,進(jìn)入Hela細(xì)胞成像圖活體熒光成像(將Hela細(xì)胞打入裸鼠右腿形成腫瘤,再尾靜脈注射FA修飾的NaYF4顆粒成像)A:不修飾FA,B:修飾FA——Biomaterials,2009,30,
5592.腫瘤腫瘤積累在肝、脾臟4、磁性上轉(zhuǎn)換納米材料,光磁雙模成像:NaGdF4為基質(zhì)材料,制備出具有磁性的上轉(zhuǎn)換納米材料。
Gd,釕。20nm左右。
老鼠肝臟和脾臟磁共振(MRI),注射
10分鐘后,NaGdF4磁性材料的積累。復(fù)旦大學(xué),李福友
——ACS
NANO,
2011,5,3146肝臟積累29.4%(10min)脾臟積累
30.5%(10min)980nm激發(fā)800nm發(fā)射TEM5、915nm激發(fā)Tm3+/Er3+/Ho3+-Doped
NaYbF4上轉(zhuǎn)換納米材料。
經(jīng)作者計(jì)算,使用915nm激發(fā),更易穿透生物組織,實(shí)現(xiàn)深層成像,同時(shí),產(chǎn)生更熱量。980nm——ACS
NANO,2011,5,3744915nm20-30nm顆?;铙w成像:NaYbF4:Yb3+/Tm3+注射入裸鼠——ACS
NANO,2011,5,3744
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 光電轉(zhuǎn)換器相關(guān)項(xiàng)目實(shí)施方案
- 帶有集成電路的電路板商業(yè)發(fā)展計(jì)劃書
- 光學(xué)信號(hào)傳輸用纜市場環(huán)境與對(duì)策分析
- 老舍草原課文課件
- 題型十城市(2)-2023屆高考地理高頻題型專項(xiàng)訓(xùn)練
- 拽著馬尾過雪山課件
- 2024年自然科學(xué)研究與試驗(yàn)發(fā)展服務(wù)項(xiàng)目發(fā)展計(jì)劃
- 2024年可穿戴運(yùn)動(dòng)手環(huán)合作協(xié)議書
- 2024年鄭州客運(yùn)從業(yè)資格證模擬考試試題答案解析
- 2024年青??瓦\(yùn)從業(yè)資格證要考些什么
- 時(shí)代樂章-第2課 科技之光(課件)2024-2025學(xué)年人教版(2024)初中美術(shù)七年級(jí)上冊 -
- 第二單元(單元知識(shí)清單)-七年級(jí)語文上冊同步高效課堂(統(tǒng)編版2024)
- 2024-2025學(xué)年人教版(2024)信息技術(shù)四年級(jí)上冊 第7課 數(shù)據(jù)編碼隨處見 教案
- Unit 3 My school Section A(教學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì))2024-2025學(xué)年人教版(2024)七年級(jí)英語上冊
- 農(nóng)產(chǎn)品追溯管理系統(tǒng)構(gòu)建方案
- 2024年江西贛州旅游投資集團(tuán)限公司招聘13人高頻考題難、易錯(cuò)點(diǎn)模擬試題(共500題)附帶答案詳解
- 2024年初中英語課外閱讀《哈利波特》原文+知識(shí)點(diǎn)精講
- 協(xié)商決定班級(jí)事務(wù)課件省公開課
- MOOC 創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)-暨南大學(xué) 中國大學(xué)慕課答案
- 非暴力溝通(完整版)
- 《高等工程數(shù)學(xué)》吳孟達(dá)版習(xí)題答案(其次章)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論