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双发射巨型量子点封装于二氧化硅纳米颗粒中用于光学比率测温纳米传感器
摘要： 为满足生物医学领域对高空间分辨率精确温度测量的需求，需开发具有新型先进特性的纳米级温度计。本研究通过将具有可见光与近红外双发射特性（已证实为高效荧光纳米温度计）的有机封端PbS@CdS@CdS"巨型"量子点(GQDs)封装于二氧化硅纳米颗粒中，制备出一种水分散性比率型温度传感器。二氧化硅包覆层具有的化学稳定性、表面易功能化、低毒性和透明性等优势，使其成为构建适用于温度传感的纳米异质结构的理想材料。然而，光学性能对最终核壳纳米颗粒形貌的高度依赖性要求精确控制封装过程。我们采用微乳液法系统研究了合成条件，成功制备出均匀单核的二氧化硅包覆GQD(GQD@SiO2)纳米颗粒，并在281-313K（适合生物体系）温度范围内记录了其温度依赖性荧光光谱。研究发现比率响应值（两个积分PbS与CdS发射带强度之比）随温度升高呈单调递减，其灵敏度与裸GQDs相当，从而证实了功能化策略的有效性及GQD@SiO2在生物医学应用的潜力。
关键词： 二氧化硅壳层、量子点功能化、纳米温度计、光学传感器、比率传感
更新于2025-09-23 15:19:57
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铒离子热耦合测温性能的预测
摘要： 预测多种材料的热计量性能将有助于选择和设计纳米温度计，以满足复杂环境和特定信号输出的需求，同时节省大量时间和成本。本文通过复合晶体的化学键理论，探索并揭示了一系列基质晶格中Er3?/Yb3?共掺杂的热耦合热计量性能。利用化学键参数准确估算了热计量的未知B值和ΔE值，进一步深化了我们对Er3?离子发光特性与微观晶体结构之间关联的认知。这使得我们能够提前精确预测不同基质晶格中Er3?的热耦合热计量性能。
关键词： 纳米温度计、复杂晶体的化学键理论、热耦合能级、稀土元素、发光强度比测温法
更新于2025-09-11 14:15:04
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金修饰上转换纳米粒子的诊疗一体化纳米复合物，用于光学成像与温度控制的光热治疗
摘要： 多功能杂化纳米材料可为癌症诊断与治疗等当前公共卫生问题提供替代解决方案。本研究通过10分钟反应合成了近红外激发的NaYF4:Yb,Er上转换纳米粒子(UCNPs)，并共价修饰了粒径小于10纳米的金纳米粒子(AuNPs)。UCNPs-AuNPs复合物中的UCNPs将穿透力强的975纳米近红外光子转化为可见光发射，同时实现三大功能：i)等离子体诱导光热治疗；ii)原位温度传感与调控(纳米温度计)；iii)组织透明窗口荧光成像与细胞示踪对比剂。供体(UCNPs)与受体纳米粒子(AuNPs)的紧密间距增强了绿色发射光的有效能量传递及随之产生的温升效应。诱导产生的局部高温在5分钟近红外照射下不可逆地损伤癌细胞，显著降低细胞存活率，而无红外光照时则基本无活性。此外，525和545纳米绿色发射谱中未转移的能量部分适用于生理相关范围(25-50°C)的比率式温度传感，可精准监测并控制光热治疗过程中的产热情况(有效温升达37至45°C)。由于659纳米红光发射受附着金纳米球影响较小，该UCNPs-AuNPs纳米复合物被用于MCF-7乳腺癌细胞示踪。其简便性与多功能性使其成为乳腺癌同步检测与温控光热治疗的理想选择。
关键词： 纳米温度计，乳腺癌，上转换纳米粒子，光热疗法，诊疗一体化
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于表面态调控的碳点/碳点双发射荧光纳米温度计用于细胞内测温
摘要： 基于荧光的纳米温度计有望通过非接触式方法实现精确测温。本研究通过静电自组装两种带相反电荷的荧光碳点，构建了碳点/碳点双发射温度传感平台。该双发射平台由多个近球形碳点组成，具有蓝光（440 nm）和橙光（590 nm）两个发射中心。橙色荧光在15至85°C范围内对外部温度呈现显著响应，而蓝色荧光则基本保持恒定。肉眼可清晰观察到随温度变化从橙色到蓝色的连续荧光色彩转变。因此，所制备的碳点基双发射纳米球可实现高重现性（0.93%/°C灵敏度）的光学测温。详细表征表明，15-85°C温度窗口主要影响橙色发射碳点的表面态，而蓝色发射碳点不受影响。研究提出了相应观测现象的解释模型。最终，凭借优异的生物相容性和稳定性，该碳点基荧光纳米温度计成功应用于细胞内温度变化的可视化测量。
关键词： 细胞内测温、温度传感、纳米温度计、双发射、荧光、碳点
更新于2025-09-11 14:15:04