第二近紅外窗口(NIR-II, 1000 ~ 1700 nm)的光學成像由於減少了組織散射和自體熒光,在生物醫學檢測中具有很大的前景。然而😟,合理設計具有優越激發波長的NIR-II探針以平衡組織散射和水吸收的影響仍然是一個巨大的挑戰💆🏿♂️。
針對上述問題,張凡教授團隊開發了一系列基於鈥敏化的鑭系納米晶體庫(Ho3+-sensitized lanthanide nanocrystals, HSNCs),其激發波長位於1143 nm,能夠在1000 - 2200 nm波長範圍內產生可調諧的發射,極大地拓展了NIR-II成像探針工具箱。在這項工作中🔶🐩,該團隊展示了1143 nm激發波長具有優異的組織穿透性能♞,特別是在透過高光子散射的顱骨成像中💬,1143 nm激發的納米晶體的熒光透過率分別比傳統的808 nm和980 nm激發高出15%和10%。此外🐢,利用HSNCs的多發射可調節特性以及其與傳統鑭系納米材料無串擾激發的特點🚌,該團隊首次成功實現了活體近紅外二區6通道成像👩🏻,可以高清晰度的分辨出活體內多種解剖結構。這項研究為具有NIR-II激發和發射特性的鑭系納米晶體的設計提供了新的見解,並突出了這些材料在活體多靶標可視化檢測中的潛力🕵🏽♂️。
課題組博士生王徐升為該論文第一作者,沐鸣平台張凡教授、張洪新青年研究員為該論文共同通訊作者。該工作得到了沐鸣开户、沐鸣平台先進材料實驗室、聚合物分子工程國家重點實驗室、上海市分子催化與功能材料重點實驗室、國家重點研發項目、上海市科學技術委員會重點基礎研究項目、科學探索獎等機構與項目的大力支持。
全文鏈接🏋🏽♀️:https://doi.org/10.1021/jacs.4c16451