NaYF4:Yb/Tm@SiO2 上转换纳米颗粒(UCNPs)
文章来源 : 齐岳生物
作者:小编zyl
发布时间 : 2026-04-29 15:06:40
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产品名称:NaYF4:Yb/Tm@SiO2 上转换纳米颗粒(UCNPs)
产品描述:
NaYF4:Yb/Tm@SiO2 上转换纳米颗粒(UCNPs)
产品概述
NaYF4:Yb/Tm@SiO2上转换纳米颗粒(Upconversion Nanoparticles, UCNPs)是一类高性能稀土光功能纳米材料,通过稀土离子掺杂的NaYF4纳米颗粒核心和二氧化硅(SiO2)壳层构建核壳结构,实现高效上转换发光。核心掺杂Yb³⁺作为敏化离子、Tm³⁺作为激活离子,可在近红外光激发下实现蓝光或紫光发射。外壳SiO2不仅提升水溶性和分散性,还为表面功能化提供化学接口。该材料适用于生物成像、光敏药物激活、光化学反应、光催化及多功能纳米平台研发。
核壳结构与制备
核心采用六方相β-NaYF4晶体结构,Yb³⁺(敏化离子)和Tm³⁺(激活离子)共同作用,实现多光子能量转移并产生上转换发光。核心粒径可控在10–50 nm,通过热溶剂法或高温共沉淀法制备,晶体均匀且结晶度高,为高效上转换发光提供保证。
核心表面包覆一层均匀SiO2壳层(厚度一般为5–20 nm),形成核壳结构。这层二氧化硅壳的主要作用包括:
1. 保护核心晶体:减少表面缺陷和溶剂环境对发光的猝灭影响;
2. 提高水溶性:提供亲水表面,提高在水溶液体系中的分散性和稳定性;
3. 功能化接口:SiO2表面富含羟基,可进一步修饰氨基(–NH2)、羧基(–COOH)或聚乙二醇(PEG),支持靶向分子、药物或荧光探针偶联;
4. 增强光稳定性:隔离外界环境,保护核心发光性能,实现长期光稳定性。
光学性能
NaYF4:Yb/Tm@SiO2 UCNPs 在近红外光(一般980 nm)激发下实现蓝光或紫光上转换发光(约365–475 nm)。光学性能特点包括:
低背景干扰:近红外激发避免生物组织自发荧光,提高成像信噪比;
深层穿透能力:近红外光衰减低,可用于体内深层成像和光敏药物激活;
高光稳定性:核壳结构和SiO2保护层有效减少光漂白和发光猝灭;
多光子上转换机制:Yb³⁺吸收激发光并向Tm³⁺传递能量,实现多光子吸收和高效发光;
可调发光特性:通过调节Yb³⁺/Tm³⁺掺杂比例、核心粒径及壳层厚度,可确优化发光强度和光谱分布。
SiO2包覆优势
1. 水溶性与稳定性:SiO2壳层提供亲水表面,使纳米颗粒在水溶液中分散均匀,避免团聚;
2. 化学功能化:羟基表面可进一步修饰氨基、羧基或PEG,方便药物、荧光探针及靶向分子偶联;
3. 保护光学性能:隔离外界环境,延长核心发光寿命;
4. 药物或光敏剂负载:SiO2层可承载小分子药物、光敏剂或探针,实现控释和靶向递送。
应用领域
1. 生物成像:蓝光或紫光发射可用于细胞、组织或体内深层成像,高信噪比、低光毒性;
2. 光敏药物激活:可驱动光敏剂,进行准光动力**(PDT)或光控药物释放;
3. 光化学反应与光催化:驱动光化学反应或催化过程,用于材料科学及化学研究;
4. 靶向药物递送:SiO2表面功能化可与药物或靶向分子偶联,实现控释和准递送;
5. 多功能纳米平台:结合药物、光敏剂及靶向分子,可构建多模式成像与**平台;
6. 传感与检测:上转换蓝光可激发荧光探针,实现酶活性、DNA检测及环境监测。
产品规格与性能参数
核心材料:β-NaYF4:Yb³⁺/Tm³⁺,高结晶度,粒径10–50 nm
核壳结构:SiO2壳层,厚度5–20 nm,可修饰氨基、羧基或PEG
分散状态:水溶液,均匀分散,长期稳定
光学特性:980 nm激发,蓝光/紫光发射365–475 nm,高光稳定性
功能扩展性:SiO2表面官能化可与药物、荧光探针、*体或肽连接,实现多功能化
生物相容性:水溶性壳层提供良好生物兼容性,可用于体内外实验
总结
NaYF4:Yb/Tm@SiO2 上转换纳米颗粒结合高效上转换光学性能、核壳结构优势及SiO2表面功能化,为科研提供稳定、可控、多功能的纳米平台。980 nm近红外激发与蓝紫光发射实现低背景、高信噪比成像及光敏药物激活,SiO2壳层提供水溶性、化学功能化和负载能力,适用于生物成像、光动力**、光化学反应、光催化及多模式纳米平台构建,为现代纳米生物技术和材料科学研究提供可靠工具。
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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