980上转化荧光显微镜-北京冷泉科技有限公司

解决方案

980上转化荧光显微镜

上转换纳米材料是一类比较特殊的稀土掺杂无机发光材料，它可以通过多光子机制将近红外光转换成短波辐射，发射出紫外或者可见光，即反-斯托克斯发光（Anti-Stokes）发光

上转换发光是指稀土离子吸收两个或两个以上低能光子而辐射一个高能光子的发光现象，通常是指近红外光转换为可见光。迄今为止，上转换材料主要是掺杂稀土元素的固体化合物，利用稀土元素的亚稳态能级特性，可以吸收多个低能量的长波辐射，从而使人眼看不见的红外光变成可见光。相比有机荧光染料和量子点等下转换发光标记而言，上转换发光标记因采用近红外连续激光作为激发源，具有较深的光穿透深度、无生物背景荧光干扰、对生物组织几乎无损伤等显著优势。

上转换材料
对上转换材料的分类一般有两种分类方法，一是根据掺杂离子，一是根据基质材料。根据掺杂离子分类可将上转换材料分为单掺和双掺两种。单掺材料利用稀土离子f-f 禁戒跃迁，效率不高。双掺稀土离子则是以高浓度掺入一个敏化离子，其激发态高于激活离子激发亚稳态，因此可将吸收的红外光子能量传递给这些激活离子，发生双光子或多光子加和，从而实现上转换过程。根据基质材料可分为5类，包括氟化物、氧化物、氟氧化物、卤化物和含硫化合物、其中就上转换发光效率而言，一般认为氯化物>氟化物>氧化物，这是单纯从材料的声子能力方面来考虑的，这个顺序恰与材料的结构稳定性顺序相反。

上转换材料的应用
一、基于上转化发光的显微成像技术
激光扫描上转化发光显微成像技术是将上转换材料很好地应用到显微成像上的例子。激光器发出的980nm连续激光，首先通过整合扫描镜，然后被物镜聚焦到样品上；从扫描点上产生的发射光被整合扫描镜反射，然后通过一个反式的激发二色分镜，以滤掉980nm激发光；发射光随后通过共聚焦针孔和一个选择收集波长范围的狭缝光栅或带通滤光片，最后进入光电倍增管而被检测。

二、基于上转换发光的活体成像技术
和传统的单光子、双光子荧光成像技术相比，以UCNPs为发光探针的LSUCLM由于采用了980nm连续激光作为激发源，具有很多独特的优点：1）对有机染料和UCPs的光漂白均非常低，可用于长期成像；2）完全消除了来自内源性荧光物质和同时标记的荧光染料的背景干扰，对所要成像的对象具有超高的选择性和灵敏度；3）使用廉价的近红外连续激光器作激发光源，有望被更多的研究者使用；4）可以和普通共聚焦荧光成像系统很好地联用，可以对UCPs和有机荧光染料等多种探针同时标记的生物样品成像，能显示复杂的生物样品中更多的细节。

三、上转换发光纳米材料在肿瘤靶向成像中的应用
肿瘤细胞表面存在这样一些特异性的受体，会在肿瘤组织中过度表达，而在正常组织中不表达或低表达。借助这些受体介导的内吞作用，利用配体-受体的高度结合能力，将所结合的特异性配体靶向转运到特定的组织细胞，以达到肿瘤组织靶向分布和显像的目的。近几年来，高质量的上转换发光纳米粒子的控制合成逐渐成熟，以及以上转换发光为基础的显微成像技术和活体成像技术的出现，使得UCNP用于肿瘤细胞的靶向成像得以实现。