稀土離子共摻雜ZnGa2O4-Cr長余輝納米發(fā)光探針的合成、發(fā)光性能及在生物成像中的應(yīng)用.pdf

1、隨著光學(xué)成像的蓬勃發(fā)展，對光學(xué)探針的靈敏度要求也更加苛刻。因此，如何合成高靈敏的光學(xué)探針成為科研工作者的研究目標。為了提高光學(xué)探針的靈敏度，必須避免傳統(tǒng)熒光探針的光漂白、毒性、由激發(fā)光引起的生物體自發(fā)光等缺點。近幾年，長余輝發(fā)光材料，尤其是近紅外長余輝發(fā)光材料作為光學(xué)探針越來越受到關(guān)注。這是因為近紅外長余輝材料可以在體外進行激發(fā)，利用其近紅外長余輝性質(zhì)進行后續(xù)的成像研究，這在很大程度上避免了由激發(fā)光所引起的生物組織自發(fā)光，大大提高了成像

2、的靈敏度。長余輝材料一般用高溫固相法、溶膠凝膠法及燃燒法等方法合成，因此制備出的長余輝材料的粒徑大且水溶性差，這些都制約了其在活體成像中的應(yīng)用。
　　為了解決長余輝光學(xué)探針存在的問題，我們采用了水熱法合成了近紅外長余輝納米材料ZnGa2O4∶Cr3+。該方法合成的ZnGa2O4∶Cr3+具有很好的水溶性和很小的粒徑分布(～25 nm)。隨后，我們對不同稀土元素摻雜的ZnGa2O4∶Cr3+長余輝性能進行了研究，通過熱釋發(fā)光研究不同

3、元素摻雜對于余輝性質(zhì)影響的機理，提出了一個新的余輝發(fā)射模型解釋了摻雜不同元素后提高長余輝材料余輝性能的原因，并選擇了ZnGa2O4∶Cr3+，Y3+進行生物成像應(yīng)用，得到了高靈敏度的成像結(jié)果。
　　研究發(fā)現(xiàn)，合成的共摻雜稀土元素的水溶性長余輝納米材料具有近紅外的光激勵熒光和長余輝發(fā)光性能。這種光激勵發(fā)光可以在近紅外相干光激發(fā)下獲得，具有可重復(fù)激發(fā)性和激發(fā)功率可調(diào)諧性的優(yōu)點，并且用低能量紅外激光和近紅外激光照射又可以重復(fù)激發(fā)材料，這