功能化稀土納米材料的合成及其生物成像應(yīng)用.pdf

1、稀土發(fā)光納米材料作為新一代探針在生物成像中的應(yīng)用越來越廣泛，但有關(guān)它們在生物體內(nèi)的代謝和分布的研究還很少，而這些數(shù)據(jù)對于它們的安全性評估至關(guān)重要?，F(xiàn)在常通過對生物組織中的稀土離子含量進(jìn)行ICP-AES分析來研究其代謝分布，此方法過程繁瑣且不直觀。另一方面，為了進(jìn)一步提高生物發(fā)光成像中的穿透深度和分辨率，還需要提高發(fā)光效率、優(yōu)化激發(fā)和發(fā)射波長以減少生物組織對光的吸收和散射。針對以上問題，本論文開展了以下幾個部分的工作:
　　1、15

2、3S m3+/yb3+/Tm3+共摻雜的多功能NaLuF4納米材料用于UCL和SPECT雙模式生物成像
　　153Sm是稀土元素里常用的放射性核素，它的物理半衰期是46.3小時，衰變后輻射出中等能量的p射線和γ射線，因此，適用于長期的SPECT成像和長期的生物分布研究。我們采用一步水熱法直接合成了水溶性的153Sm3+、yb3+和Tm3+共摻雜的NaLuF4納米材料，將其應(yīng)用于上轉(zhuǎn)換發(fā)光(UCL)和單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層(SPEC

3、T)雙模式活體成像。通過gamma計(jì)數(shù)器定量分析了此納米粒子在小鼠體內(nèi)的分布。對注射了材料7天后的小鼠進(jìn)行組織切片和血清生化分析后，發(fā)現(xiàn)此材料在生物體內(nèi)沒有明顯的毒性。
　　2、Nd3+摻雜的稀土納米材料用于活體的近紅外(NIRⅠ和NIRⅡ)發(fā)光成像
　　我們合成了能在890 nm和1060 nm具有雙發(fā)射峰的Nd3+摻雜的稀土發(fā)光納米材料，將其應(yīng)用于小動物的NIRⅠ和NIRⅡ兩個近紅外光學(xué)窗口的活體成像。通過體外實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)

4、成像，對比研究了在730 nm或808 nm激發(fā)下，NIRⅠ與NIRⅡ收集信號時的成像效果，發(fā)現(xiàn)在808 nm激發(fā)的條件下，NIRⅠ成像效果最好。采用對1000-1400 nm處光子更加靈敏的InGaAs CCD作為檢測器，在808 nm激發(fā)下，NIRⅡ成像還能看到小鼠四肢和頭部的細(xì)微血管。
　　3、Gd(OH)3納米棒在材料生物體內(nèi)的長期分布和毒性研究
　　Gd(OH)3是一種優(yōu)良的磁共振造影劑，且可能易于在酸性的溶酶體中