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到目前为止,癌症仍然是人类健康的最大威胁之一,每年造成数百万人死亡,虽然许多抗癌药物被设计用于癌症治疗,但收效甚微,主要原因是早期对微小肿瘤的诊断不足,以及肿瘤侵袭转移的发生。
为了赢得与癌症的战争,迫切需要设计既具有诊断功能又具有治疗功能的智能而强大的纳米药物,为癌症的准确早期诊断和有效的原位治疗提供一个多功能平台。
上转化发光材料的发光机制与斯托克斯定律相反,指的是受到低能量的光激发,发射出高能量的光的这一类材料,即经波长长、频率低的光激发,材料发射出波长短、频率高的光。
上转换发光都发生在掺杂稀土离子的化合物中,主要有氟化物、氧化物、含硫化合物、氟氧化物、卤化物等。
NaYF4是上转换发光效率最高的基质材料,比如NaYF4:Er,Yb,即镱铒双掺时,Er做激活剂,Yb作为敏化剂。
上转换纳米粒子(UCNPs)在广泛的生物医学领域中的应用,包括细胞跟踪,淋巴成像,血管成像,肿瘤靶向成像和治疗[1],还可开发用于生物医疗方面的发光探针,它的反斯托克斯发光允许发射比吸收波长更短的光。
其它探针可以通过多光子过程实现这一点,但需要同时进行光子吸收。
上转换发光则是在连续的光子吸收中发生,这允许使用连续波长的近红外光进行光激发,从而消除需要高峰值功率的脉冲激发激光器,从而减少了损坏生物样品的机会[2],大大降低背景荧光,提高了检测的灵敏度[3]。
针对肿瘤细胞的光动力疗法,需要深部组织的紫外/可见光激发,而在这些光谱范围内,由于组织对光的吸收和散射,不能直接实现这种激发。
在这些情况下,UCNPs就可以充当高穿透近红外光到紫外/可见光的传感器,并且即使在大组织深度也能提供所需的激发光。
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