水溶性介孔二氧化硅包裹上转换纳米颗粒(808 nm 激发,460 nm 发射,2 mg/mL)
产品名称:水溶性介孔二氧化硅包裹上转换纳米颗粒(808 nm 激发,460 nm 发射,2 mg/mL)
产品描述:
水溶性介孔二氧化硅包裹上转换纳米颗粒(808 nm 激发,460 nm 发射,2 mg/mL)
一、材料组成与结构设计
本产品为水溶性介孔二氧化硅(MSN)包覆的上转换纳米颗粒(UCNPs),采用核壳结构设计。核心通常为 NaYF₄:Yb,Tm 或 NaYF₄:Yb,Tm,Nd*纳米颗粒,通过稀土离子掺杂实现 808 nm 近红外激发的高效上转换发光。
核心材料:掺杂 Yb³⁺ 和 Tm³⁺ 离子,Yb³⁺ 作为感应离子吸收 808 nm 光子,将能量传递给 Tm³⁺ 发光中心;
发光活化离子:Tm³⁺ 接受能量后跃迁至高能态,发射蓝光(约 460 nm);
介孔二氧化硅壳层:为纳米颗粒提供保护层,防止表面缺陷淬灭发光,并通过孔道结构增加比表面积,支持药物或功能分子的载入。
介孔硅壳的厚度可调,通常为 5–20 nm,使 UCNP 既保持高效发光,又兼具良好的水溶性和生物相容性。纳米颗粒均匀分布在水中,分散浓度为 2 mg/mL。
二、上转换发光机制
该 UCNP 基于反斯托克斯上转换机制:
1. Yb³⁺ 吸收 808 nm 光子,跃迁至激发态;
2. 能量传递至 Tm³⁺,累积多光子能量;
3. Tm³⁺ 发射蓝光,主波长约 460 nm,实现低能光转高能光的上转换。
808 nm 激发具有较强的生物组织穿透能力,同时减少自发荧光干扰,可在水相体系中获得高亮度发光输出,适合细胞及组织成像。
三、介孔二氧化硅壳层优势
1. 提高水溶性
硅壳的羟基与水分子形成氢键,显著增强纳米颗粒在水相的稳定性;
2. 表面化学功能化
介孔硅表面羟基可进一步修饰氨基、羧基或聚乙二醇,实现功能化偶联;
3. 保护核心发光
硅壳隔离核心与外界环境,减少表面缺陷淬灭,提高发光亮度和稳定性;
4. 药物或功能分子载入
壳层孔道可作为载体,用于药物、核酸或荧光染料的封装,实现多功能纳米平台;
5. 生物相容性优良
二氧化硅为公认的生物惰性材料,适合体内外实验应用。
四、主要性能指标
性能参数 典型值/说明
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激发波长 λ_ex 808 nm NIR 激光
发射波长 λ_em ~460 nm 蓝光
核心粒径 20–40 nm
壳层厚度 5–20 nm,可调
分散体系 水分散液,2 mg/mL
表面修饰 羟基,支持氨基/羧基/PEG 修饰
发光强度 高亮度蓝光,量子效率
光致稳定性 *光漂白,长期激发保持发光
功能化潜力 可载入药物或偶联生物分子,实现多功能应用
五、技术优势
1. 高亮度蓝光发射
核壳协同设计保证 808 nm 激发下强烈蓝光输出;
2. 水溶性
介孔硅壳提高分散稳定性,防止颗粒聚集;
3. 可功能化表面
壳层羟基及孔道可进一步改性,实现偶联*体、核酸、药物或荧光染料;
4. 光致稳定性强
长时间激发仍保持高发光效率,适合连续成像;
5. 生物相容性高
二氧化硅材料安全,适合体外细胞实验及体内成像研究。
六、典型应用场景
1. 生物成像
蓝光发射可用于细胞及组织成像,背景干扰低,信噪比高,适合深层成像研究。
2. 荧光传感与检测
介孔壳层可载入荧光染料或生物分子,实现多功能传感和检测体系。
3. 药物载体与功能化纳米平台
孔道结构可封装药物或核酸分子,实现上转换光响应的控释功能,结合功能化表面,可构建靶向递送系统。
4. 光控实验与光遗传学
808 nm 激发→460 nm 蓝光可用于光控实验,调节光敏蛋白或光响应反应。
5. 信息编码与安全标记
特定波长的上转换发光可用于安全标记、信息编码或光学防伪。
七、使用与储存建议
避光、4 ℃ 冷藏保存,防止颗粒沉淀或光损伤;
使用前轻轻振荡或超声分散,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,长期储存可冷冻干燥。
八、总结
水溶性介孔二氧化硅包裹上转换纳米颗粒(808 nm 激发,460 nm 发射,2 mg/mL)以 高亮度蓝光发射、水溶性、光致稳定性强、可功能化载药潜力大*为特点,广泛适用于生物成像、光学传感、药物载体研究、光控实验及信息编码领域,为科研和技术提供可靠纳米光学平台。
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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