氨基修饰水溶性核壳型上转换纳米颗粒

产品名称：氨基修饰水溶性核壳型上转换纳米颗粒

产品描述：

氨基修饰水溶性核壳型上转换纳米颗粒

概述

上转换纳米颗粒（Upconversion Nanoparticles, UCNPs）是一类能够将低能量近红外光（NIR）激发转换为高能量可见光或紫外光的功能性纳米材料。氨基修饰的水溶性核壳型 UCNPs 结合了核壳结构的高效发光特性与表面氨基的水溶性与功能化优势，在 808 nm 激发下实现蓝紫光发射（约 450–480 nm），为生物成像、荧光传感及多功能纳米平台提供了理想选择。

该纳米颗粒通过表面引入氨基功能基团（-NH₂），不仅显著增强水相分散性，还提供可用于偶联*体、肽、药物或荧光探针的活性位点，实现多功能化应用。

材料组成与结构特性

核心（NaYF₄:Yb,Tm/Er）

核心为稀土掺杂 NaYF₄ 纳米颗粒，Yb³⁺ 作为敏化离子吸收 808 nm 光并传递能量，Tm³⁺ 或 Er³⁺ 为发光离子，负责蓝紫光或绿光发射。

核心设计保证多光子跃迁效率，实现高亮度、窄峰发射。

壳层（NaYF₄:Yb,Nd 或 NaYF₄）

壳层包覆核心，起保护作用，降低核心表面猝灭，提高发光效率。

若壳层含 Nd³⁺ 离子，可增强 808 nm 激发吸收效率，通过 Yb³⁺ 将能量传递至核心发光离子，实现高效上转换发光。

氨基修饰（水溶性改性）

通过表面氨基配体或共价偶联方法，将水不溶性核壳纳米颗粒转化为水溶性体系。

氨基末端提供活性位点，可用于偶联*体、肽、荧光染料或药物，实现生物功能化。

氨基修饰提高颗粒在水相体系中分散性和稳定性，防止聚集和沉淀。

粒径与形貌

核壳粒径通常 20–50 nm，粒径分布均一，呈球形或类球形。

壳层厚度可调，以优化能量转移效率和发光强度。

上转换发光机制

氨基修饰的水溶性核壳型 UCNPs 在 808 nm 激发下发射蓝紫光，其能量转换机制如下：

Nd³⁺ 或 Yb³⁺ 吸收 808 nm 光

壳层中的 Nd³⁺ 离子吸收 808 nm 光子，并跃迁至高激发态 ⁴F₅/₂。

能量传递至核心

Nd³⁺ 将能量传递给壳层 Yb³⁺ 离子，Yb³⁺ 再传递至核心 Tm³⁺ 或 Er³⁺ 发光离子。

核心发光离子通过多光子累积跃迁至高激发态（如 Tm³⁺ ¹D₂ 或 ¹G₄ 态）。

发光跃迁

高激发态 Tm³⁺ 或 Er³⁺ 跃迁至低能态或基态，发射蓝紫光（约 450–480 nm）或绿光（根据稀土掺杂比例）。

核壳结构降低表面猝灭，氨基修饰增强水溶性，保证发光强度和稳定性。

特点：

808 nm 激发光穿透深、光毒性低，适合生物应用。

核壳结构保证高亮度和稳定发光。

氨基表面改性提供功能化潜力，可进行生物偶联。

制备方法

核心合成

采用高温有机相热注射法合成 NaYF₄:Yb,Tm 核心，控制粒径、晶体质量及稀土掺杂比例，确保高效发光。

壳层包覆

核颗粒表面包覆 NaYF₄ 或 NaYF₄:Yb,Nd 壳层，形成核壳结构，提高上转换效率并降低表面猝灭。

氨基修饰

通过氨基功能配体（如 APTES、PEG-NH₂）与颗粒表面羟基或卤素基团反应，实现水溶性改性。

修饰后颗粒在水相中分散稳定，氨基末端可用于后续偶联反应。

物理化学性能

激发光：808 nm 近红外光

发射光：蓝紫光 450–480 nm

粒径：核壳粒径 20–50 nm，均一性高

分散性：氨基修饰提供水相分散性，防止颗粒聚集

功能化潜力：氨基末端可偶联*体、荧光染料、药物等

稳定性：耐光漂白、耐氧化，可长期储存

应用领域

生物成像

蓝紫光发射适合荧光标记及深层活体成像。

氨基修饰提供偶联位点，可连接靶向分子实现准成像。

荧光传感

蓝紫光窄峰发射适合荧光传感、多通道检测及化学分析。

多功能纳米平台

氨基末端可用于偶联药物、*体或荧光探针，构建纳米诊疗或成像平台。

光电子器件

蓝紫光发射可应用于光学传感器、光纤通信及光电子显示器件。

产品优势

高效蓝紫光发射：核壳结构优化能量转移，提高发光量子产率。

氨基修饰水溶性：适合水相及生物体系应用。

粒径均一：适合复合材料及涂层体系。

多功能化潜力：氨基末端可偶联多种生物活性分子。

稳定性强：耐光漂白及长期储存稳定。

储存与使用

储存于干燥、避光、低温环境。

可直接在水相体系中使用，无需额外改性。

避免强酸、强碱及高温，以保持核壳结构完整及上转换性能。

总结

氨基修饰的水溶性核壳型上转换纳米颗粒结合了核壳结构的高效发光与氨基修饰的水溶性及功能化潜力，实现 808 nm 激发下稳定蓝紫光发射。其的水溶性、功能化能力和多用途应用前景，使其在生物成像、荧光传感、多功能纳米载体及光电子器件领域具有广泛科研和应用价值。

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。

仅限科研使用！

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