주요 기사:업 컨버전 나노 입자

광자 업 컨버전은 벌크 결정 및 광섬유에서 처음 연구되었지만 나노 물질의 개발로 더 잘 알려지게되었습니다. 이것은 광자 업 컨버전 특성을 가진 나노 구조가 적용될 수있는 여러 가지 방법으로 인해 발생했습니다. 이 새로운 종류의 물질은 대체로 업 컨버팅 나노 입자 또는 나노 입자.

란타나이드 도핑 나노입자편집

란타나이드 도핑 나노입자는 1990 년대 후반에 나노기술에 대한 광범위한 연구로 인해 등장하여 현대 란타나이드 연구의 전환점이 되었다. 란타 나이드 도핑 된 나노 입자의 광학 전이는 본질적으로 벌크 물질에서 그 유사하지만,표면 수정에 의무 나노 구조는 연구를위한 새로운 기회를 제공합니다. 게다가,입자의 작은 크기는 생물학적 응용을위한 분자 플루오로 포어의 대안으로 사용할 수 있습니다. 대형 스톡스 시프트 및 비 점멸과 같은 고유 한 광학 특성을 통해 단일 분자 추적 및 심부 조직 이미징을 포함한 도전적인 작업에서 기존의 발광 프로브와 경쟁 할 수있었습니다. 생체 영상의 경우,란타나이드 도핑된 나노입자가 근적외선으로 여기될 수 있으므로,생물학적 샘플의 자가형광을 감소시키고,따라서 영상의 대비를 개선하는데 최적이다.란타나이드-도핑된 나노결정은 투명 물질(보다 자주는 플루오르화물 4,나그다이드 4,리이파이 4,야이파이 3,카프 2 또는 그디이파이 2 와 같은 산화물)의 특정 양의 란타나이드 이온으로 도핑된 나노결정이다. 광자 상향 전환에 사용되는 가장 일반적인 란타 니드 이온은 에르븀-이테르븀 쌍입니다(에르 3+,와이 3+)또는 툴륨-이테르븀(티엠 3+,와이 3+). 이러한 조합에서 이테르븀 이온은 안테나로 첨가되어 약 980 나노 미터의 빛을 흡수하여 업 컨버터 이온으로 전달합니다. 이 이온이 에르븀 인 경우 특징적인 녹색 및 적색 방출이 관찰되는 반면 업 컨버터 이온이 툴륨 인 경우 방출에는 근 자외선,청색 및 적색광이 포함됩니다.

이러한 나노소재의 유망한 측면에도 불구하고,물질화학자들이 직면한 한 가지 시급한 과제는 다중화 이미징 및 센싱 응용에 필수적인 조정 가능한 배출량을 갖는 나노 입자의 합성에 있다. 희토류 할라이드 나노 입자의 성장을 제어 할 수있는 재현 가능하고 높은 수율 합성 경로의 개발은 다양한 생체 응용 분야에서 상향 전환 나노 입자의 개발 및 상용화를 가능하게했습니다. 전 세계적으로 상업적으로 이용 가능한 최초의 상향 전환 나노 입자는 지능형 재료 솔루션에 의해 개발되었습니다. 시그마-알드리치를 통해 배포됩니다. 최근,조정 가능한 방출 입자 디자인의 도전에서 앞으로 이동,고품질 나노 구조 결정의 합성에 중요 한 진전 광자 업 컨버전에 대 한 새로운 경로 사용할 수 있다. 여기에는 코어/쉘 구조를 가진 입자를 생성하여 계면 에너지 전달을 통한 상향 전환을 허용 할 수있는 가능성이 포함됩니다.

반도체 나노입자편집

반도체 나노입자 또는 양자점은 종종 광자 상향 전환이 아닌 2 광자 흡수 메커니즘에 따라 여기보다 짧은 파장의 빛을 방출하는 것으로 입증되었다. 그러나,최근 반도체 나노 입자,분자 방출기와 결합 된 감작 제와 같은 반도체 나노 입자의 사용은 삼중 항-삼중 항 소멸을 통한 광자 상향 전환을위한 새로운 전략으로 나타났습니다. 그들은 사용 되었습니다 980 나노 적외선 600 나노 가시 광선;푸른 빛에 녹색 빛; 그리고 자외선에 파란 빛. 이 기술은 매우 높은 업 컨버팅 기능의 이점을 제공합니다. 특히,이러한 물질은 전기에 햇빛의 적외선 영역을 캡처하고 태양 광 태양 전지의 효율을 향상시키는 데 사용할 수 있습니다.

상향 전환 나노캡슐 차등 암 생체 영상 생체 내 편집

종양 악성 종양의 조기 진단은 원하는 임상 결과를 부여하기위한 적시 암 치료에 매우 중요하다. 전통적인 형광 기반 이미징은 불행히도 낮은 조직 침투 및 배경자가 형광과 같은 도전에 직면 해 있습니다. 업컨버전 기반 바이오이미징은 낮은 주파수에서 여기가 발생하고 더 높은 주파수에서 방출되기 때문에 이러한 한계를 극복할 수 있습니다. 권 외. 2 개의 별개의 삼중 항-삼중 항 소멸 발색단 쌍을 캡슐화하기 위해 합성 된 다기능 실리카 기반 나노 캡슐을 개발했습니다. 각 나노 캡슐은 적색 광 여기 다음,청색 또는 녹색,서로 다른 색상을 방출한다. 이들 나노 캡슐은 항체 또는 펩타이드와 추가로 접합되어 각각 유방암 또는 결장암 세포를 선택적으로 표적화 하였다. 시험 관내 및 생체 조건 실험 결과 단일 파장 여기 뿐만 아니라 향상 된 침투성 및 보존 효과로 인해 보다 대상된 종양 사이트에서 훨씬 더 큰 축적에서 암 특정 및 차동 컬러 이미징 시연. 이 방법은 다양 한 종양 관련,색상 코딩 시나리오에 대 한 발 색 단 쌍의 다양 한 호스트를 사용할 수 있습니다 및 다양 한 종류의 이종 종양 미세 환경 내에서 암 종류의 진단에 대 한 고용 될 수 있다.

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