水溶性核壳型上转换 NaYF₄:Yb,Er@NaYF₄ 纳米颗粒(10 nm)
产品名称:水溶性核壳型上转换 NaYF₄:Yb,Er@NaYF₄ 纳米颗粒(10 nm)
产品描述:
水溶性核壳型上转换 NaYF₄:Yb,Er@NaYF₄ 纳米颗粒(10 nm)
一、材料组成与结构特点
本产品为水溶性核壳型上转换纳米颗粒(UCNPs),采用 NaYF₄ 为基质,核心掺杂 Yb³⁺ 和 Er³⁺ 离子,通过核壳结构设计,实现高效上转换发光。
核心材料:NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺
Yb³⁺(敏化离子)吸收 980 nm 近红外光,将能量高效传递给 Er³⁺;
Er³⁺(发光活化离子)接受能量后跃迁至高能态,发射绿光(约 540 nm)和红光(约 650 nm),实现高亮度上转换发光。
壳层材料:纯 NaYF₄ 或低掺杂 NaYF₄ 壳层,可有效隔离核心与外界环境,降低表面缺陷淬灭,提高发光效率和量子产率;
颗粒尺寸:核心-壳整体约 10 nm,纳米尺寸均一,保证高表面积和均匀光学性能;
水溶性表面修饰:可采用羟基、PEG 或氨基修饰,保证颗粒在水中均匀分散,适合生物成像、光学传感及功能化研究;
分散体系:水分散液,便于细胞实验、体外成像及多功能纳米平台。
水溶性核壳结构结合功能化表面,可实现高稳定性上转换发光,同时提供化学活性位点,用于偶联*体、核酸、药物或荧光探针。
二、上转换发光机制
NaYF₄:Yb,Er@NaYF₄ UCNPs 的发光基于反斯托克斯上转换机制:
1. Yb³⁺ 吸收 980 nm 光子,跃迁至激发态;
2. 能量传递至 Er³⁺,Er³⁺ 累积多光子能量达到高能态;
3. Er³⁺ 发射绿光(540 nm)和红光(650 nm),完成低能光向高能光的转化。
水溶性壳层和表面修饰减少表面缺陷淬灭,提高发光效率和量子产率,同时颗粒分散均匀,保证实验可重复性。
三、水溶性与表面修饰优势
1. 水相分散性
壳层羟基或 PEG 链段与水分子形成氢键,使颗粒稳定悬浮,防止聚集沉淀;
2. 功能化位点丰富
表面羟基、PEG 或氨基可用于偶联*体、核酸、药物或荧光染料,实现多功能标记和靶向递送;
3. 保护核心发光
壳层隔离核心与水相环境,减少表面缺陷淬灭,提高量子效率;
4. 生物相容性优良
PEG 或羟基修饰降低非特异性蛋白吸附,适合体外细胞实验及潜在体内应用。
四、主要性能指标
性能参数 典型值/说明
-
激发波长 λ_ex 980 nm NIR 激光
发射波长 λ_em 540 nm(绿光)/ 650 nm(红光)
核/壳尺寸 核壳整体约 10 nm,均一
分散体系 水分散液
表面修饰 羟基、PEG 或氨基,支持功能化偶联
发光强度 高亮度上转换发光,量子效率
光致稳定性 *光漂白,适合长期连续激发实验
功能化潜力 可偶联*体、核酸、药物或荧光探针
五、技术优势
1. 高亮度上转换发光
核壳结构保证 980 nm 激发下高亮度绿光/红光输出;
2. 水溶性分散稳定
表面修饰确保颗粒在水中均匀悬浮,防止聚集,提高实验可重复性;
3. 多功能表面
提供化学偶联位点,可进一步修饰*体、核酸或药物,构建多功能纳米平台;
4. 光致稳定性
长时间连续激发仍保持发光效率,适合动态追踪和长期实验;
5. 纳米尺寸优势
10 nm 小颗粒适合细胞内应用,提供高表面积和可控功能化。
六、典型应用场景
1. 生物成像
高亮度绿光/红光发射可用于细胞及组织成像,背景低、信噪比高,适合体外及潜在体内实验。
2. 荧光传感与检测
表面功能化可偶联 DNA/RNA、*体或小分子探针,实现高灵敏度光学检测与分子识别。
3. 药物载体及多功能纳米平台
表面羟基或 PEG 可用于药物载入和靶向递送,同时结合上转换发光实现载体追踪。
4. 光控实验与光遗传学
绿光/红光发射可用于光控实验,调控光敏蛋白或光响应化学反应。
5. 信息编码与防伪
独特上转换光谱可用于光学防伪和信息编码研究。
七、使用与储存建议
避光、低温(4 ℃)储存,防止颗粒聚集或光损伤;
使用前轻轻振荡或超声处理,确保均匀分散;
激发光强适中,避免局部过热影响发光性能;
分散液短期使用,长期储存可低温或冻干保存。
八、总结
水溶性核壳型上转换 NaYF₄:Yb,Er@NaYF₄ 纳米颗粒(10 nm)以 高亮度发光、水溶性稳定、光致稳定性、功能化灵活*为特点,广泛应用于生物成像、光学传感、药物载体追踪、光控实验及信息编码研究,为科研和技术提供可靠的上转换纳米光学材料。
西安齐岳生物科技有限公司专业提供高品质上转换纳米材料,涵盖油溶性与水溶性核壳型上转换纳米颗粒(UCNPs),稀土掺杂体系包括Yb³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Nd³⁺等,可实现808 nm或980 nm近红外激发的蓝光、绿光、红光及NIR-II发射。公司提供多种表面修饰选择,如PEG、PEG-COOH、PEI、PAA及油酸修饰,以满足科研和应用中的水溶性、油溶性及功能化需求。产品粒径均一、结晶度高、光学性能稳定、发光亮度高,广泛适用于生物荧光成像、深层组织示踪、光学传感、光学编码、信息防伪以及光电器件等领域。齐岳生物致力于为科研与产业用户提供可靠、可定制化的上转换纳米材料解决方案,推动纳米光学及生物医学研究的发展。
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