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隨著納米技術的快速發展，具有優良性能的熒光納米材料在生物領域有著重要的應用價值。

稀土上轉換發光材料是一種在近紅外光激發下能發出可見光的發光材料，即可通過多光子機制把長波輻射轉換成短波輻射，所以稱之為“上轉換"。其最大的特點是材料所吸收的光子能量低于發射的光子能量。這種材料發光違背 Stokes 定律，因此又被稱為反 Stokes 定律發光材料。

稀土摻雜的上轉換發光納米材料作為新一代的納米熒光材料,相比于傳統的有機熒光染料及半導體量子點,具有反斯托克斯熒光性質,即近紅外光激發后,發射可見或紫外熒光。

優點：

1.稀土摻雜上轉換發光納米顆粒作為一類重要的發光材料,它可以通過雙光子或多光子機制將低頻率的激發光轉換成高頻率的發射光。

2.上轉換納米顆粒的激發光為紅外光,可以有效避免生物體自體熒光的干擾,從而提高檢測的靈敏度及信噪比。

3.紅外光對生物組織還有良好的穿透能力,對生物樣品造成光損傷也較小。

4.上轉換納米顆粒還具有毒性低、穩定性好、發光強度高、Stokes位移大并且具有長壽命發光、無生物背景熒光、長效穩定發光及較好的生物組織相容性等優點,因此在生物標記和生物檢測等領域有著非常好的應用潛力，在生物等領域中也有非常廣泛的研究興趣。

上轉換激發波長：808nm，980nm，1560nm，

發射波長：365/450/470nm藍光，540/650nm綠光， 650nm紅光

分水溶和油溶（環己烷）

水溶上轉換納米顆粒980nm激發/808激發

水溶上轉換NaYF4:Yb,Er 980激發綠光

氨基修飾上轉換納米顆粒980nm激發/808激發，綠光，藍紫光，紅光

羧基修飾上轉換納米顆粒980nm激發/808激發，綠光，藍紫光，紅光

聚乙二醇PEG包裹上轉換納米顆粒980nm激發/808激發，綠光，藍紫光，紅光

油溶上轉換納米顆粒980nm激發/808激發，綠光，藍紫光，紅光

二氧化硅包裹上轉換納米顆粒980nm激發/808激發，綠光，藍紫光，紅光

SiO2包裹上轉換納米顆粒980nm激發/808激發，綠光，藍紫光，紅光

聚丙烯酸PAA修飾上轉換納米顆粒980nm激發/808激發，綠光，藍紫光，紅光

油酸修飾上轉換納米顆粒980nm激發/808激發，綠光，藍紫光，紅光

紅色熒光上轉換納米顆粒980nm激發/808激發

綠色熒光上轉換納米顆粒980nm激發/808激發

藍色熒光上轉換納米顆粒980nm激發/808激發

PEI修飾上轉換納米顆粒980nm激發/808激發，綠光，藍紫光，紅光

油溶性核殼上轉換納米粒子980nm激發/808激發，綠光，藍光，紅光

水溶性核殼上轉換納米粒子980nm激發/808激發，綠光，藍光，紅光

NaYF4,Yb,Tm@NaYF4,Yb,Nd核殼上轉換納米粒子

NaYF4:Yb3+,Er3+稀土上轉換發光納米顆粒

稀土摻雜上轉換納米發光材料980nm激發/808激發，綠光，藍光，紅光

水溶核殼上轉綠光NaYF4,Yb,Er@NaYF4,Yb,Nd 980nm激發/808激發

油溶核殼上轉換綠光NaYF4,Yb,Er@NaYF4,Yb,Nd 980nm激發/808激發

水溶核殼上轉換藍光NaYF4,Yb,Tm@NaYF4,Yb,Nd 980nm激發/808激發

油溶溶核殼上轉換藍光NaYF4,Yb,Tm@NaYF4,Yb,Nd 980nm激發/808激發

水溶核殼上轉換980激發藍光NaYF4:Yb,Tm@NaYF4,Yb

NaYF4,Yb,Tm 980nm激發藍光上轉換納米粒子

NaYF4,Yb, Er 980nm激發綠光上轉換納米粒子