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磷光/上转换发光纳米材料的合成及生物成像应用

【摘要】:荧光成像是以探针的荧光信号进行示踪,是一种能在亚细胞层次进行活体观察的方法。重金属磷光配合物和稀土上转换发光纳米材料是两类新兴的发光标记材料,磷光配合物的较差水溶性和稀土上转换发光纳米材料的较低发光效率在一定程度上限制了其生物成像的应用。 本论文为解决重金属磷光配合物的水溶性和上转换发光纳米材料较低的发光效率问题,开展了如下研究工作: Ⅰ.磷光聚合物纳米材料及其细胞成像研究 1)聚合物纳米粒子包埋磷光锇配合物用于活细胞成像 通过乳液聚合的方法将疏水的红色磷光发射的Os(Ⅱ)配合物(C46H39F12N4OsP4)包埋在聚合物纳米粒子中,制备了水中分散性良好的磷光聚合物纳米粒子(PNPs);聚合过程没有破坏锇配合物的化学结构,其发光性质表现为锇配合物本身的发光性质;重要的是,聚合物纳米粒子能有效穿透细胞膜进入细胞,染色效率很高,是一类性能优异的纳米磷光探针。 2)包覆荧光团-光致变色单元的聚合物纳米粒子用于光调控细胞荧光成像 用乳液聚合方法,以铱配合物[Ir(bt)2(pic)](C32H20IrN3O2S2)为能量给体和二芳烯衍生物(DTE)为能量受体,构建了一个基于FRET的发光调控的聚合物纳米粒子(ps-PNPs)。相比于Ir(bt)2(pic)和DTE低浓度下的简单混合物,聚合物纳米粒子在溶液相和活细胞内均可通过紫外光和可见光交替辐照调节其发光强度,是一种可逆的光调控的荧光探针。 Ⅱ.基于NaREF4基质的稀土上转换发光纳米材料及其活体成像应用 合成了小粒径(20nm)的分散性好的基于稀土盐为基质的稀土上转换发光纳米晶材料(UCNPs),所合成的纳米晶材料拥有很高的上转换发光;水溶性改性的UCNPs实现了昆明鼠和黑鼠的高对比度上转换发光活体成像,其强的上转换发光为较大动物活体光学成像提供了一个性能优异的平台。

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