具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光纳米颗粒及其应用

摘要

本发明属于生物荧光标记物制备与应用技术领域，具体涉及一种Yb和Ho离子双敏化Tm离子的强近红外上转换发光生物荧光纳米颗粒及其应用。该上转换发光材料利用Yb/Ho/Tm之间的能量传递，可以在900～1064nm近红外光诱导下获得更高效率的800nm近红外上转换光发射。其优势在于激发光和发射光均位于生物组织的光学窗口750nm～1000nm，800nm处可以发射增强的近红外上转换发光。因此，该范围的近红外光与可见光相比在生物体内具有较高的穿透能力，可以实现生物体内较深层次生物组织的荧光检测和示踪等功能。本发明所获得材料在800nm附近的近红外发光强度大幅度提高，易于检测，制备工艺简单。

主权项

一种具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光复合纳米颗粒，其特征在于：(1)以镧系Ln稀土离子镱离子Yb3+、钬离子Ho3+和铥离子Tm3+共掺杂的氟化物、氧化物、硫化物或卤化物基质材料为核，以SiO2、磷脂、表面活性剂、聚合物中的一种或几种材料作为功能化包覆层的粒径为2～1000nm的单晶或混晶的核壳结构的上转换荧光纳米颗粒；(2)Yb3+和Ho3+离子分别作为一级和二级敏化离子，Tm3+作为激活离子，镧系离子Yb3+、Ho3+和Tm3+部分地取代了基质材料中的三价稀土阳离子或二价金属阳离子，以三价稀土阳离子或二价金属阳离子、Yb3+、Ho3+和Tm3+的摩尔为和100％计算，Yb3+离子的摩尔掺杂量为1％～90％，Ho3+离子的摩尔掺杂量为0.5％～10％，Tm3+离子的摩尔掺杂量为0.01％～10％；(3)生物荧光复合纳米颗粒的功能化包覆壳层上链接各种功能化官能团、在官能团表面链接有多肽、蛋白质或DNA生物分子。