镧系元素掺杂的无机上转换纳米晶体(UCNCs)在从生物成像到疾病治疗的体内应用中具有很好的荧光诊断和治疗前景。然而，目前所有可获得的镧系元素掺杂的UCNCs都是不可生物降解的，因此不能在合理的时间内从生物体内无害地消除，这使得它们几乎不可能实现在临床上转化。有鉴于此，中国科学院福建物质结构研究所洪茂椿、Liu Yongsheng等人报道了一类基于Yb³⁺/Er³⁺掺杂的无机七氟锆酸钾(K₃ZrF₇：Yb/Er)的红色可生物降解UCNCs，其具有动态“软”晶格，含有水溶性的[ZrF₇]^3-团簇和K⁺阳离子。

本文要点：

1）红色发光的K₃ZrF₇：Yb/Er UCNCs在体内和体外暴露于水时均表现出pH依赖性的生物降解能力，并且利用固有的红色上转换发光监测的快速生物降解速率可以在弱酸性肿瘤微环境(pH∼5-6)中进行调节。

2）更重要的是，K₃ZrF₇：Yb/Er UCNCs的最终生物降解产物可以在很短的时间内从小鼠体内排泄出来，没有任何毒性证据，这与主要积聚在小鼠主要器官中的不可降解的β-NaYF₄：Yb/Er UCNCs形成了鲜明的对比。

综上所述，这些发现无疑将有助于镧系元素掺杂的UCNCs的未来生物医学应用和临床转化。

Pengfei Peng, et al. Biodegradable Inorganic Upconversion Nanocrystals for In Vivo Applications. ACS Nano, 2020.

DOI: 10.1021/acsnano.0c02601

https://doi.org/10.1021/acsnano.0c02601