基于不同熒光發(fā)射峰進(jìn)行的多通道檢測技術(shù)被廣泛用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。然而由于活體組織復(fù)雜結(jié)構(gòu)對不同波長具有的不同吸收和散射作用，即使利用近紅外二區(qū)熒光在生物組織中低散射和吸收的特性，活體多重檢測的定量準(zhǔn)確性仍然有待提高。目前利用鑭系元素?fù)诫s的熒光材料進(jìn)行近紅外二區(qū)壽命多通道檢測取得了突破性的進(jìn)展，然而該類材料在構(gòu)筑不同熒光壽命的探針的同時，往往會造成探針之間較大的熒光強(qiáng)度差異，特別是短壽命材料的熒光強(qiáng)度通常較弱，易受到背景噪聲的干擾，從而難以實現(xiàn)多樣品信息的同時精確解析。

　　針對上述問題，研究團(tuán)隊設(shè)計了以Er3+作為發(fā)光中心的、雙界面結(jié)構(gòu)鑭系納米顆粒 (Er-DINPs：α-NaYF4@NaErF4: x%Ce@NaYbF4@NaErF4: x%Ce@NaYF4)，通過平衡Yb3+的敏化作用及Ce3+的促進(jìn)交叉弛豫作用對 Er3+熒光強(qiáng)度和壽命進(jìn)行調(diào)節(jié)，成功實現(xiàn)了Er3+近紅外二區(qū)下轉(zhuǎn)換（1525 nm）熒光強(qiáng)度增強(qiáng)和熒光壽命可調(diào)的特性。利用材料優(yōu)勢，該工作進(jìn)一步證明了在保證多樣品間熒光強(qiáng)度差異較?。◤?qiáng)度差異< 20%）的條件下，可以在較低的信噪比下解析出更準(zhǔn)確的熒光壽命值（解析誤差<10%）及信號區(qū)域（像素保留率>80%），最終實現(xiàn)高保真熒光壽命多通道成像(有效像素保留率>80%)。該工作為鑭系納米材料熒光強(qiáng)度和壽命的靈活調(diào)控提供了新思路，同時也為提高活體壽命多通道成像的半定量或定量分析準(zhǔn)確性提供了重要參考。

示意圖: (a) 納米顆粒多層結(jié)構(gòu)示意圖；

(b) 熒光發(fā)射光譜及熒光壽命光譜圖；

(c) 不同熒光強(qiáng)度材料進(jìn)行壽命多通道成像解析效果對比圖；

(d) 活體實時熒光強(qiáng)度成像及壽命多通道成像示意圖。

　　參考文獻(xiàn):

　　Xinyan Zhu, Xuan Liu, Hongxin Zhang*, Mengyao Zhao, Peng Pei, Ying Chen, Yiwei Yang, Lingfei Lu, Peng Yu, Caixia Sun, Jiang Ming, István Ábrahám, Ahmed Mohamed El-Toni, Aslam khan and Fan Zhang*. High-fidelity NIR-II multiplexed lifetime bioimaging with bright double interfaced lanthanide nanoparticles. Angew. Chem. Int. Ed. , 2021, 60, 23545-23551.