目前，荧光发射位于1500-1700 nm（NIR-IIb）的主流镧系元素探针主要是基于Er(III)的纳米粒子(NPs)。中国科学院苏州纳米所王强斌研究员和Hongchao Yang构建了一种新型的NIR-IIb荧光纳米探针，即α-Tm NP(立方相NaYF₄@NaYF₄:Tm@NaYF₄)，其发射位于1630 nm。

本文要点：

（1）α-NaYF₄基质的晶体场效应诱导的Stark分裂亚能级的大量扩散能够激活α-Tm NP中Tm(III)的1630 nm发射。此外，研究者也系统地研究了基质NaYF₄ NP的晶体结构(立方相(α)或六方相(β))、α相基质中的掺杂剂(Yb(III)，Tm(III)和Ca(II)离子)的类型和浓度、中间层和惰性壳层的厚度等因素对于Tm(III)的NIR-IIb荧光的影响。

（2）实验结果表明，最终优化后的纳米结构中的Tm(III)的NIR-IIb光致发光强度增强因子能够达到~315。实验结果表明，该明亮的NIR-IIb荧光纳米探针能够对乳腺癌骨转移进行具有高空间分辨率的时间进程成像。

Feng Ren. et al. Tailoring Near-Infrared-IIb Fluorescence of Thulium(III) by Nanocrystal Structure Engineering. Nano Letters. 2023

DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c03543

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c03543