研究目的
合成并表征一种新型纳米复合材料，用于X射线诱导的光动力治疗，重点研究ZnO:Ga核与PpIX光敏剂之间的能量传递及其产生单线态氧的能力。
研究成果
纳米复合材料ZnO:Ga@SiO2-PpIX成功合成，其核心与PpIX间存在能量传递现象（可能为非辐射传递）。该材料在X射线照射下能产生活性氧单线态氧，有望成为X射线诱导光动力治疗的候选材料，但尚需进一步优化。
研究不足
由于测量极快衰减的仪器限制，能量传递机制尚未完全阐明。单线态氧生成效应不是很强，表明在合成工艺（如SiO2包覆和功能化）方面还有改进空间。悬浮液中的剂量率测量可能存在轻微差异。
1：实验设计与方法选择：
本研究涉及合成以ZnO:Ga闪烁核为核心、包覆SiO2并功能化PpIX的纳米复合材料。方法包括光诱导合成、溶胶-凝胶包覆及功能化流程。采用光谱技术（稳态与时间分辨）研究发光和能量传递。使用商用化学探针（APF）检测X射线辐照下的单线态氧生成。
2：样本选择与数据来源：
样本包含ZnO:Ga纳米颗粒、ZnO:Ga@SiO2及ZnO:Ga@SiO2-PpIX纳米复合材料。数据通过多种表征技术从合成材料中获取。
3：实验设备与材料清单：
设备包括Rigaku MiniFlex 600衍射仪、JEOL JSM-6510扫描电镜、Varian Cary 100分光光度计、X射线管（Seifert）、光谱荧光仪5000M（Horiba Jobin Yvon）、nanoLED光源及Fricke剂量计。材料包含氧化锌、硝酸镓、甲酸、硝酸、过氧化氢、二氧化硅前驱体、PpIX及APF探针。
4：实验流程与操作步骤：
合成过程包括辐照水溶液形成过氧化锌、退火处理、溶胶-凝胶法包覆SiO2及PpIX功能化。表征手段含XRD、SEM、吸收与发光光谱分析，以及X射线辐照下APF检测单线态氧。剂量测定使用Fricke剂量计。
5：数据分析方法：
数据通过PDXL2程序分析XRD，采用光谱校正检测灵敏度，利用衰减曲线拟合函数。统计评估基于光谱重叠与衰减时间。
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MiniFlex 600
MiniFlex 600
Rigaku
X-ray diffraction measurements to analyze crystal structure of nanoparticles.
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JSM-6510
JSM-6510
JEOL
Scanning electron microscopy to obtain images of prepared samples.
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Cary 100
Cary 100
Varian
UV-Vis spectrophotometer to measure absorption spectra.
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X-ray tube
Seifert
Excitation source for radioluminescence measurements.
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nanoLED
339 nm and 389 nm
Nanosecond pulse excitation source for photoluminescence decay measurements.
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spectrofluorometer
5000M
Horiba Jobin Yvon
Detection part for luminescence measurements, equipped with monochromator and photon counting detector.
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APF
Invitrogen
Commercial chemical probe to detect singlet oxygen.
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Fricke dosimeter
Dosimetry to measure radiation dose rate.
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vacuum furnace
Clasic 0415 VAC
Annealing of nanoparticles at high temperatures.
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thermoanalyzer
LabSys Evo
Setaram
Annealing under controlled atmosphere.
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