福建物构所发表稀土上转换纳米荧光探针研究综述

本文摘要:稀土掺入上切换纳米闪烁材料具备低光化学稳定性、完全无毒性、较宽线宽、宽荧光寿命、可回声荧光升空波长等优势,是目前广泛寄予厚望且未来将会沦为替代传统下切换荧光探针的新一代荧光生物标记材料。然而,该类材料不存在着荧光量子产率较低的瓶颈问题,相当严重制约其实际应用于。 如何提升材料的上切换闪烁效率并设计高效多功能的上切换纳米荧光探针从而构建对疾病标志物的高灵敏检测是当前该领域的研究热点。

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稀土掺入上切换纳米闪烁材料具备低光化学稳定性、完全无毒性、较宽线宽、宽荧光寿命、可回声荧光升空波长等优势,是目前广泛寄予厚望且未来将会沦为替代传统下切换荧光探针的新一代荧光生物标记材料。然而,该类材料不存在着荧光量子产率较低的瓶颈问题,相当严重制约其实际应用于。

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如何提升材料的上切换闪烁效率并设计高效多功能的上切换纳米荧光探针从而构建对疾病标志物的高灵敏检测是当前该领域的研究热点。在国家自然科学基金杰出青年和增进海峡两岸科技合作牵头基金、中科院创意国际团队和战略性先导科技专项等反对下,中国科学院福建物质结构研究所中科院光电材料化学与物理重点实验室陈学元研究小组近日应邀在英国皇家化学不会的旗舰刊物《化学不会评论》公开发表了为题Lanthanide-Doped Upconversion Nano-Bioprobes: Electronic Structures, Optical Properties, and Biodetection 的综述论文(Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 1379-1415, Inside Front Cover),并被选为内封面。该综述系统阐述了稀土上切换纳米荧光探针(UCNP)的电子结构、闪烁物理及其生物医学应用于的近期研究进展,特别是在对肿瘤标志物的体外检测等展开了重点体育节目。

该综述不仅全面总结了该领域的国际前沿和近期成果,还根据该小组以往的研究成果对稀土上切换纳米荧光探针的未来发展方向和趋势展开了深入探讨,明确提出了自己的看法。该工作未来将会加剧国内外同行对稀土上切换纳米荧光探针的了解,同时,也对未来多功能纳米荧光生物探针的设计、研发以及稀土资源的高值利用等研究具备最重要的指导意义。此前,该研究小组在稀土纳米荧光探针的掌控制备、光学性能研究以及肿瘤标志物检测应用于方面获得了系列研究进展。

例如,基于LiLuF4:Yb,Er纳米荧光探针构建了对人绒毛膜促性腺激素β-hCG的上切换荧光检测(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1252, 卷首彩页);发展了一种基于稀土纳米探针的沉淀强化荧光免疫系统分析(DELBA)新方法并构建对癌胚抗原(CEA)的超强灵敏检测(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 12498;选入“2014年中国稀土十大科技新闻”)。


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