适用于近红外荧光/核磁双模成像的GdF_(3)∶Nd^(3+),Yb^(3+)@NaGdF_(4)纳米材料

摘要

利用Nd^(3+)与Yb^(3+)之间的能量传递,设计了808 nm激发下具有近红外光致发光的GdF_(3)∶Nd^(3+),Yb^(3+)@NaGdF_(4)磁性纳米探针。通过合成参数调控,研究了反应时间和前驱物浓度对GdF_(3)∶Nd^(3+),Yb^(3+)材料形貌的影响。GdF_(3)∶Nd^(3+),Yb^(3+)在808 nm激发下在近红外(NIR)第一/第二窗口具有较宽的发射峰(970~1070 nm),共掺杂体系实现了Yb^(3+)和Nd^(3+)双发光中心发光,有效提高了近红外区间的发光性能,同时克服了用980 nm激发的荧光成像引起生物组织过热的缺点。表面包覆NaGdF_(4)惰性壳可以进一步提高GdF_(3)∶Nd^(3+),Yb^(3+)的近红外发光强度,研究了不同厚度NaGdF_(4)惰性壳对GdF_(3)∶Nd^(3+),Yb^(3+)发光增强的影响。由于Gd^(3+)具有的顺磁特性,GdF_(3)∶Nd^(3+),Yb^(3+)@NaGdF_(4)显示出顺磁性能,磁化值为0.45 A·m^(2)/kg,适合作为磁共振成像(MRI)T1探针。GdF_(3)∶Nd^(3+),Yb^(3+)@NaGdF_(4)纳米颗粒在NIR荧光成像和MRI领域具有广阔的应用前景。