水溶性上转换纳米粒子(1530 nm激发,发射650 nm)
产品名称:水溶性上转换纳米粒子(1530 nm激发,发射650 nm)
产品描述:
水溶性上转换纳米粒子(1530 nm激发,发射650 nm)
一、产品概述
水溶性1530 nm激发红光发射上转换纳米粒子是一类基于稀土离子掺杂体系构建的近红外响应发光材料,通常以六方相NaYF₄或NaErF₄等低声子能基质为核心,通过Er³⁺高效能级设计,实现长波近红外激发(1530 nm)向可见红光(约650 nm)的上转换发射。该材料经亲水化表面修饰(如PEG、PAA或羧基化处理)后,具有的水溶性与生物相容性,能够稳定分散于水相体系中。相比传统980 nm或808 nm激发体系,1530 nm激发具有更低光损伤、更强组织穿透能力,在生物医学及深层成像领域具有显著优势。
二、结构组成与材料特点
本产品通常采用Er³⁺为主要发光中心,可为单掺或高比例掺杂体系(如NaErF₄或NaYF₄:Er),并可辅以Yb³⁺或其他离子进行能级调控。材料多为纳米尺度(20–100 nm),粒径均一,形貌规则。通过表面修饰亲水高分子(如PEG-COOH、PEG-NH₂或PAA),不仅赋予其优良的水分散性,还提供丰富的功能化位点,便于进一步偶联生物分子或药物分子。
此外,可通过核壳结构设计(如NaErF₄@NaYF₄)有效降低表面猝灭效应,提高发光效率与稳定性,使材料在复杂生物环境中仍能保持性能。
三、发光机理与光学性能
在1530 nm近红外激发下,Er³⁺离子通过^4I₁₅/₂ → ^4I₁₃/₂能级跃迁吸收光子,并通过多光子吸收与能量累积过程跃迁至更高能级(如^4F₉/₂)。随后通过辐射跃迁返回基态,产生典型红光发射:
红光发射(约650 nm,对应^4F₉/₂ → ^4I₁₅/₂跃迁)
由于采用长波激发,该体系可有效避免水分子对980 nm光的吸收带来的热效应问题,同时降低生物组织自发荧光干扰,提高信噪比。此外,该材料发射峰窄、稳定性高,在低功率密度激发下仍可获得明显信号,适用于高灵敏检测。
四、产品优势
本产品具有显著的技术优势:
首先,1530 nm激发属于生物“第二近红外窗口”(NIR-II附近),具有更深组织穿透能力和更低光毒性;
其次,红光发射(650 nm)在生物成像中具有较高探测灵敏度;
再次,水溶性表面修饰使材料具备优良生物相容性与分散稳定性;
此外,材料具有的光漂白性能,可实现长时间稳定成像;
相比传统上转换体系,该材料在深层组织成像和低背景检测方面具有明显优势。
五、应用领域
水溶性1530 nm激发上转换纳米粒子在多个前沿领域具有广泛应用:
在生物医学成像中,可实现深层组织荧光成像及体内示踪;
在光动力**研究中,可作为光响应材料参与**过程;
在生物传感领域,可用于检测生物分子或环境变化;
在光学安全与信息加密中,可利用其特殊激发波长实现隐形编码;
此外,在基础科研中,该材料常用于研究稀土能级跃迁及长波上转换机制。
六、定制化与功能拓展
本产品支持多种定制服务,包括:
粒径调控(10–100 nm范围)
掺杂体系设计(Er单掺或与Yb/Nd等协同掺杂)
发光波长调节(红光或近红外发射优化)
表面修饰选择(PEG、COOH、NH₂、Biotin等)
核壳结构构建(提高发光效率)
此外,可进一步偶联体、多肽或核酸,实现靶向成像与诊疗一体化应用。
七、总结
水溶性1530 nm激发、650 nm发射的上转换纳米粒子凭借其长波激发优势、的红光发射性能及良好的生物相容性,在新一代生物光学材料中具有重要地位。其深层穿透能力与低背景特性,使其在准成像与生物检测领域展现出巨大潜力。随着近红外光学技术的发展,该类材料将在生物医学、光电子及智能材料等方向发挥越来越重要的作用。
西安齐岳生物科技有限公司专业提供高品质上转换纳米材料,涵盖油溶性与水溶性核壳型上转换纳米颗粒(UCNPs),稀土掺杂体系包括Yb³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Nd³⁺等,可实现808 nm或980 nm近红外激发的蓝光、绿光、红光及NIR-II发射。公司提供多种表面修饰选择,如PEG、PEG-COOH、PEI、PAA及油酸修饰,以满足科研和应用中的水溶性、油溶性及功能化需求。产品粒径均一、结晶度高、光学性能稳定、发光亮度高,广泛适用于生物荧光成像、深层组织示踪、光学传感、光学编码、信息防伪以及光电器件等领域。齐岳生物致力于为科研与产业用户提供可靠、可定制化的上转换纳米材料解决方案,推动纳米光学及生物医学研究的发展。
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