物理科技生物学-PHYICA

研究人员开发了用于高精度热再见226传感的双激励解码策略

纳米技术 2022-05-20 23:58:07

中国科学院李源 基于混合纳米复合材料的热传感双激发解码策略示意图,使用相同波长下两次发射的强度比作为测温参数

学分:教授

陈学元集团 发光纳米测温是一种非侵入性的体内温度检测方法,在生物学和纳米医学研究中具有重要意义

传统的比率测温法通常使用具有不同热响应的两个非重叠发射的强度比作为测温参数

然而,这种方法在深层组织温度读数中的精确度非常低

在《高级科学》杂志上发表的一项研究中,教授领导的一个研究小组

中国科学院福建物质结构研究所的陈学元提出了一种新的高精度热传感双激励解码策略

该策略基于包含自组装近红外量子点和掺钕氟化物纳米晶体的混合纳米复合材料,其中相同波长下两次发射的强度比被定义为测温参数,以避免来自组织中波长和温度相关的光子衰减的有害干扰

研究人员精心设计了由近红外量子点和纳米碳管组成的杂化纳米复合材料,以获得量子点和纳米碳管在1057纳米处的两个重叠发射的强度比,作为808纳米激发下的测温参数

得益于量子点和纳米晶体之间不同的吸收特性,重叠的发射信号可以通过双激发解码策略被方便地解码以获得它们的强度比,该双激发解码策略采用另一个830纳米激光束沿着与808纳米激光器相同的光路来专门激发量子点

此外,研究人员在概念证明离体实验中证实,在探测深度约为1

这种双激励解码策略能够以约2 . 5 μm的小误差获得高精度的温度读数

3°C,接近温度计的热分辨率(~ 1

8癈)

相比之下,在相同的实验条件下,误差为~ 43

基于量子点和纳米晶体在1025和863纳米处的非重叠发射,传统的比率测温模式出现0℃

所提出的热传感策略可以最小化来自组织中依赖于波长的光子衰减的有害干扰

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