PAA修饰上转换纳米颗粒(980 nm激发,绿光)
文章来源 : 齐岳生物
作者:小编zyl
发布时间 : 2026-05-20 14:17:43
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产品名称:PAA修饰上转换纳米颗粒(980 nm激发,绿光)
产品描述:
PAA修饰上转换纳米颗粒(980 nm激发,绿光)
Poly(acrylic acid)-Functionalized Upconversion Nanoparticles (980 nm Excitation, Green Emission)
产品概述
PAA修饰上转换纳米颗粒是一类以稀土掺杂氟化物(如NaYF4:Yb,Er)为核心,并通过聚丙烯酸(Polyacrylic Acid, PAA)进行表面功能化的水溶性纳米发光材料。在980 nm近红外光激发下,该材料可产生稳定明亮的绿色上转换发光,具有高信噪比、低背景干扰及光稳定性。
本产品通过PAA高分子链在纳米颗粒表面的包覆与配位作用,实现从疏水性上转换纳米晶到高稳定水相分散体系的转化,同时赋予材料丰富的羧基功能位点,使其具备的生物偶联能力与界面反应活性,广泛应用于生物成像、分子检测、传感分析及纳米生物医学研究。
材料组成与结构特点
本产品核心为NaYF4:Yb,Er上转换纳米晶体。NaYF4作为低声子能量氟化物晶体,可显著降低稀土离子的非辐射弛豫概率,从而提高上转换发光效率,是目前应用广泛的高性能基质材料之一。
在发光体系中,Yb³⁺作为敏化离子负责吸收980 nm近红外光,并将能量传递至Er³⁺;Er³⁺作为发光中心,在多光子跃迁过程中产生绿色发射,主要来源于:
²H₁₁/₂ → ⁴I₁₅/₂
⁴S₃/₂ → ⁴I₁₅/₂
对应发射波长约520–540 nm,呈现明亮绿色荧光信号。
PAA表面修饰优势
聚丙烯酸(PAA)是一种含有大量羧基(–COOH)的亲水性高分子材料,其在纳米颗粒表面修饰中具有多重优势:
首先,PAA分子链可通过羧基与纳米颗粒表面金属离子或缺陷位点发生配位作用,形成稳定的包覆层,从而有效防止颗粒团聚与沉降。
其次,PAA提供丰富的羧基功能位点,可用于后续生物偶联反应,例如通过EDC/NHS活化与氨基分子(蛋白质、*体、多肽等)形成稳定酰胺键,实现靶向功能化修饰。
此外,PAA具有良好的水溶性与电荷稳定性,在水相体系中可通过静电排斥作用进一步增强纳米颗粒的分散稳定性。
因此,PAA修饰不仅提升材料稳定性,还显著增强其生物功能扩展能力。
980 nm激发与绿色上转换发射特性
本产品采用980 nm近红外激发方式,该波长具有组织穿透能力强、自发荧光背景低及光损伤较小等优势,因此广泛应用于生物成像与光学检测领域。
在980 nm激发下,Yb³⁺首先吸收光子能量,并逐级将能量传递至Er³⁺离子。Er³⁺通过多光子跃迁产生绿色发射,其主要来源为:
²H₁₁/₂ → ⁴I₁₅/₂
⁴S₃/₂ → ⁴I₁₅/₂
绿色上转换发光具有高亮度与良好对比度,在荧光成像中表现出的空间分辨能力。同时,由于其非线性上转换机制,背景信号低,可显著提高检测灵敏度。
水溶性与胶体稳定性
PAA修饰显著改善了纳米颗粒的水相分散性能,使其能够稳定存在于水溶液、PBS缓冲液及细胞培养体系中。
羧基之间的静电排斥作用进一步增强体系稳定性,有效防止纳米颗粒聚集。相比简单物理吸附型水溶化方法,PAA包覆层具有更强的稳定性与更长的储存寿命。
同时,该体系在生理环境中表现出良好的化学稳定性,可用于长期实验及复杂生物体系应用。
光学性能与稳定性
NaYF4基质具有低声子能量特性,可有效减少非辐射跃迁损失,提高上转换发光效率。
PAA包覆后,材料仍能保持的光学性能,在持续980 nm激发条件下稳定输出绿色荧光,且*光漂白能力强。
此外,PAA层对纳米晶体表面起到一定保护作用,可减少环境离子干扰,提高发光稳定性与重复性。
应用领域
本产品在多个科研与应用领域具有广泛用途。
在生物成像领域,可用于细胞标记、组织成像及活体荧光示踪,实现低背景高对比检测;在分子检测领域,可用于免疫分析、核酸检测及荧光传感体系构建。
在纳米生物医学领域,可用于靶向探针、药物递送系统构建及多模态成像研究。此外,该材料还可用于生物偶联体系构建及表面化学研究,是功能化纳米探针的重要基础材料。
产品优势总结
PAA修饰上转换纳米颗粒(980 nm激发,绿光)集成了高效绿色上转换发光、水溶性、丰富羧基功能位点及良好胶体稳定性等多重优势。该材料具有低背景干扰、高光稳定性、强生物偶联能力及广泛应用潜力,是生物成像与纳米生物医学研究中的重要功能化荧光纳米材料。
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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