近红外二区(NIR-II)活体发光成像可以抑制光散射和自发荧光，从而实现对活体哺乳动物的高时空分辨率、非侵入性深部组织成像。有鉴于此，深圳大学屈军乐教授、于斌教授和曹慧群教授合成了一种具有核-壳-壳结构的下转换发光稀土纳米晶体(NaYF4@NaYbF4:Er,Ce@NaYF4:Ca)。
本文要点：
（1）该结构可以最大化敏化剂的掺杂浓度和提高Er3+的发光，并同时防止交叉弛豫。研究发现，在中间层掺杂的Ce3+可以有效地限制上转换途径，并将下转换发射增强24倍，使其能够在975 nm激发下产生明亮的1550 nm发光。
（2）最后，实验优化了NaYF4:Ca的惰性壳层包被和脂质体包封，以减少水对发光的猝灭影响，并进一步改善其生物代谢。实验结果表明，这种具有高生物相容性的超亮NIR-II探针能够实现通过头皮和通过颅骨的高对比度和高分辨率发光成像，无需进行开颅手术，并且能够对小鼠后肢微血管进行可视化成像。
Rong Xu. et al. In Vivo High-Contrast Biomedical Imaging in the Second Near-Infrared Window Using Ultrabright Rare-Earth Nanoparticles. Nano Letters. 2023
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c03698
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c03698
