稀土摻雜LaF3上轉(zhuǎn)換納米粒子的制備及其在生物成像中的應(yīng)用.pdf

1、法國科學(xué)家Auzel于1966年提出上轉(zhuǎn)換發(fā)光這一概念,即稀土元素?fù)诫s的上轉(zhuǎn)換材料在近紅外激光(通常為980nm)激發(fā)的條件下發(fā)射出可見光或800nm近紅外光的現(xiàn)象。自此之后,稀土上轉(zhuǎn)換材料逐漸成為材料科學(xué)的研究熱點(diǎn)之一,同時(shí)由于其不同于傳統(tǒng)發(fā)光材料的獨(dú)特性質(zhì)和發(fā)光原理,如很高的化學(xué)穩(wěn)定性、令人滿意的光學(xué)穩(wěn)定性、比較長的熒光壽命、良好的生物相容性,更為重要的是上轉(zhuǎn)換材料在受到近紅外光激發(fā)時(shí),激發(fā)光和發(fā)射光對生物有機(jī)組織的穿透能力得到了明

2、顯的提升,生物組織的受損傷程度大大減輕,同時(shí)背景熒光被減弱到可以忽略的程度,進(jìn)而使得上轉(zhuǎn)換成像的靈敏度得到極大的提高,因此,近五年來上轉(zhuǎn)換材料漸漸成為生物醫(yī)學(xué)尤其是光學(xué)生物成像領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　本論文介紹了一種合成上轉(zhuǎn)換納米粒子(UCNPs)的新方法——油酸離子液體兩相法,并研究了反應(yīng)過程中油酸、離子液體、醇對 UCNPs形貌、粒徑、水溶性的影響,詳細(xì)探討了合成的上轉(zhuǎn)換納米粒子的形貌特征、光學(xué)特性、化學(xué)特性以及生物相容性,隨后

3、創(chuàng)新性地在光學(xué)生物成像方面開展了大量的研究工作。主要研究內(nèi)容包括:
　　1.油酸離子液體兩相法合成LaF3:Yb,Er/Ho/Tm納米粒子及后續(xù)功能化修飾。這一部分采用油酸離子液體兩相法合成了油溶性和水溶性的LaF3:Yb,Er/Ho/Tm納米粒子,并探討了油酸、離子液體、醇在該兩相體系合成納米粒子過程中所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧约八鸬淖饔?。隨后用二氧化硅包覆等方法將合成的水溶性LaF3:Yb,Tm納米粒子進(jìn)行功能化修飾并用紫外可見光譜、紅

4、外光譜、ζ-電位分析等手段進(jìn)行表征。
　　2.利用已經(jīng)修飾完成的LaF3:Yb,Tm納米粒子(UCNPs@SiO2-FA)成功地進(jìn)行了細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)、人胃癌MGC803細(xì)胞體外靶向成像、CT成像、淋巴結(jié)上轉(zhuǎn)換熒光(UCL)和CT雙模式成像以及體內(nèi)胃癌靶向成像。這些基于LaF3:Yb,Tm納米粒子的人胃癌MGC803細(xì)胞靶向成像和CT成像在國際上為首次報(bào)道,其中,CT成像為最大的亮點(diǎn),由于稀土上轉(zhuǎn)換納米粒子具有很強(qiáng)的X射線衰減系數(shù),而