研究目的
研究二维纳米粒子的光致发光特性，以用作显微镜中的荧光标记物。
研究成果
结果表明，TMD纳米粒子适用于非均匀样本中的自适应光学显微镜作为荧光导星，其凭借强光致发光特性、生物相容性及长期稳定性，能够对活体组织等敏感样本进行更长时间的观测。
研究不足
该研究仅限于二硫化钼（MoS2）和二硫化钨（WS2）纳米粒子及其光致发光特性。文中提出了其在非均匀样品（如组织）自适应光学显微镜中的应用，但尚未充分探究。
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[IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 用作显微镜荧光标记的二维纳米颗粒光致发光特性研究
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DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8872458
出版年份：2019
更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要：
过渡金属二硫化物（TMDs）是直接带隙半导体[1]，具有谷极化、室温激子和高光学非线性等独特光学特性。单层及少层TMDs与TMD纳米颗粒的荧光强度显著强于块体材料[2]，这使其成为介观尺度荧光标记物的理想候选材料（如荧光显微镜应用）。与传统荧光标记物（如荧光分子）不同，它们不具有光毒性，且相比多种量子点展现出优异的生物相容性。本研究聚焦通过液相剥离法[3]从粉末前驱体制备的MoS?和WS?纳米颗?！玊MD粉末在N-甲基吡咯烷酮（NMP）中进行超声处理（因NMP与单层TMDs具有相近表面能可防止剥离纳米片重新堆叠）。所得溶液中的颗粒典型尺寸为65nm，我们检测了其光致发光（PL）光谱及长期PL行为（如闪烁和漂白现象）。结构分析显示（图1(a)）存在颗粒与颗粒团聚体混合物，PL光谱表明两者具有相似的光谱特征（图1(b)峰值波长范围600-640nm，激发波长532nm）。结果表明这类TMD纳米颗粒适用于非均匀样品（如生物组织）自适应光学显微镜中的荧光导星[4]：将二维纳米颗粒渗入样品后，通过波前传感器与自适应光学元件的组合，可利用其PL发射来消除颗粒周边散射效应。该方法能充分发挥二维纳米颗粒强荧光、生物相容及长期稳定的特性，从而延长对活体组织等敏感样本的观测周期。
作者：
Athira Kuppadakkath，Heiko Knopf，Tobias Bucher，Isabelle Staude，Thomas Pertsch，Falk Eilenberger
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