水溶性上转换纳米粒子(980 nm激发,1550 nm发射)

文章来源 : 齐岳生物

作者:小编zyl

发布时间 : 2026-04-21 15:29:20

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产品名称:水溶性上转换纳米粒子(980 nm激发,1550 nm发射)

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水溶性上转换纳米粒子(980 nm激发,1550 nm发射)


水溶性上转换纳米粒子(Upconversion Nanoparticles, UCNPs)是一类基于稀土离子掺杂体系构建的功能纳米材料,能够在980 nm近红外光激发下实现近红外二区(NIR-II)发射(典型发射峰约为1500–1600 nm,常见为1550 nm)。该类材料通常以NaYF₄:Yb,Er或NaYF₄:Yb,Er@NaYF₄为典型结构,通过调控稀土离子掺杂比例及核壳结构,实现高效的长波近红外发光。同时,通过表面亲水化修饰(如PEG、PAA、PEI或硅壳包覆等),使其具备的水分散性与生物相容性,广泛应用于生物成像、深组织探测及纳米诊疗等领域。


在材料组成方面,NaYF₄作为低声子能量基质,是实现高效上转换发光的理想载体。Yb³⁺离子作为敏化剂,负责吸收980 nm近红外光并将能量传递至Er³⁺发光中心。与常见的可见光发射不同,在特定掺杂条件(如较高Er³⁺浓度或能级调控体系)下,Er³⁺离子可通过⁴I₁₃/₂→⁴I₁₅/₂跃迁产生约1550 nm的近红外发射信号。该发射波段位于NIR-II窗口(1000–1700 nm),具有更低的生物组织散射和吸收,使其在深层组织成像中具有显著优势。


为了进一步提高发光效率,通常采用核壳结构设计(如NaYF₄:Yb,Er@NaYF₄或多壳结构)。外层惰性壳层可有效隔离表面缺陷及高能振动(如水分子OH振动)对发光中心的猝灭作用,从而显著增强近红外发光强度。同时,核壳结构还可提高纳米颗粒的化学稳定性和光稳定性,使其在复杂生物环境中仍能保持稳定性能。


在水溶化方面,该类纳米粒子通常通过配体交换或包覆策略实现由油溶性向水溶性的转变。例如,通过引入PEG(聚乙二醇)修饰,可显著提高颗粒的生物相容性和循环稳定性;通过羧基(-COOH)或氨基(-NH₂)修饰,可提供丰富的反应位点,便于进一步偶联药物分子、靶向配体或生物大分子;通过PEI或PAA等聚合物修饰,还可增强颗粒在水相中的分散稳定性并赋予其多功能化潜力。


在光学性能方面,980 nm激发具有良好的组织穿透能力,而1550 nm发射位于近红外二区窗口,具有更高的成像深度和更低的背景噪声。这使得该类材料在生物医学成像中具有显著优势,尤其适用于深组织荧光成像、血管成像及定位等应用。此外,1550 nm发射还具有较低的光毒性和更好的信号稳定性,有利于长期体内成像研究。


在应用领域方面,水溶性上转换纳米粒子(980激发,1550发射)广泛用于NIR-II生物成像、光学探针构建及纳米诊疗系统。在生物成像中,其高信噪比和深穿透能力使其能够实现高分辨率的体内成像;在药物递送系统中,可通过表面修饰实现靶向输送与实时成像监测;在多模态诊疗中,还可与光动力**、光热**或磁共振成像等技术结合,构建综合性纳米诊疗平台。此外,该类材料还可用于光通信、光子学器件及红外探测等领域。


在材料性能方面,该产品具有粒径可控(通常为10–100 nm)、分散性好、发光稳定性强及易于功能化等优点。通过调节Yb³⁺与Er³⁺的掺杂比例及核壳结构参数,可实现发光强度与发射波长的优化。同时,可根据需求提供不同表面基团(如COOH、NH₂、PEG、SH等)及不同浓度(如2 mg/mL、5 mg/mL)的产品规格。


总体而言,水溶性上转换纳米粒子(980 nm激发,1550 nm发射)是一类具有重要应用价值的近红外发光纳米材料,兼具的光学性能、生物相容性及高度可定制性。在生物医学成像、深组织探测及智能纳米系统等领域展现出广阔应用前景,可为科研及临床转化提供高性能材料支持。


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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