无机敏化发热增强：通过普鲁士蓝包覆NaNdF4开启新型交叉弛豫通道以增强光热效率

来源：X一MOL资讯

光热材料既能通过光照产生高温杀死癌细胞和抑制肿瘤生长实现光热治疗，又能通过脉冲光照产生声波实现光声成像。因此在生物诊疗领域表现出重要的应用价值。光热疗材料可以分为有机和无机材料两大类。其中，无机金属纳米材料，由于具有良好的近红外吸收和EPR效应，而被广泛应用。但现有的光热疗材料普遍面临光热转换效率低和光热稳定性差等问题。近日，南京邮电大学范曲立教授团队和新加坡南洋理工大学Timothy Thatt Yang Tan团队合作，首次将普鲁士蓝(PB)包覆在NaNdF4纳米颗粒上制备出核-壳纳米复合物，获得了极高的光热转换效率和光热稳定性。

稀土上转换材料由于能将近红外光转换成可见光而倍受青睐，在生物应用上成为研究热点。近些年，很多生物材料学者主要致力于制备高发光性能的上转换发光材料，将它应用于生物标记、细胞成像、病变检测、DNA检测、生物传感等。在稀土发光过程中，交叉弛豫通常被认为是有害的，而在光热剂中则是有利的。基于此，本文作者提出充分利用Nd3+离子的阶梯状能级与PB的连续能带之间的重叠，开启新的交叉弛豫通道来提高光热转换效率。

研究发现在Nd3+离子的阶梯状能级与PB的连续能带之间产生了新的交叉弛豫通道，从而提高了光热转换效率，实验也对增强的光热效应的机理进行了研究。所制备复合材料同样表现出优异的光热稳定性。体内光声成像和光热治疗结果则证实了这一增强的光热试剂的应用价值和潜力。这一工作提出了在不同材料间产生新的交叉弛豫通道的策略，进而为设计增强型光热试剂提供了新的方法。