近日,我校物理與電子科學2、量子效應及其應用協同中心曾松軍教授課題組在近紅外二區光學納米探針的設計與應用方面再度取得新的進展,在國際頂尖期刊Nano Lett.發表題為“In Vivo High-resolution Bioimaging of Bone Marrow and Fracture Diagnosis Using Lanthanide Nanoprobes with 1525 nm Emission”的學術論文。近年來,曾松軍教授課題組一直圍繞著稀土多功能光學納米探針的設計及應用開展研究,取得了一系列研究成果,先後在國際知名期刊Nano Lett.,2022, doi:10.1021/acs.nanolett.1c04531;ACS Nano,2021, 15, 3201; ACS Nano,2019, 13, 248(ESI高被引); Adv. Sci.2021, 8, 2004391; Adv. Funct. Mater.,2014, 24, 4051 (封面論文); Adv. Funct. Mater.,2015, 25, 7119 (封面論文);等上發表,其中以第一/通訊作者發表影響因子大於10的論文17篇。
骨骼作為人體的主要基本結構,對人體健康起著至關重要的作用。 實現對骨骼的全範圍無創可視化顯影對於骨折、骨關節炎、骨質疏鬆等相關疾病的評估至關重要。近年來,熒光成像已被廣泛應用於生物標記、疾病診斷等領域。其中,近紅外二區(NIR-IIb, 1500-1700 nm)光學成像由於其高組織穿透深度和高空間分辨率,已成為下一代在體光學成像方法。因此,亟需發展新型NIR-IIb光學探針用於全身骨骼及其相關疾病的成像及診斷。
基於此,曾松軍教授課題組設計了一種具有優異NIR-IIb發射的NaLuF4:Yb/Er/Gd/Ce@NaYF4核殼納米探針,利用該探針,首次實現了NIR-IIb光學引導的小鼠活體骨骼及骨髓的高分辨光學成像,系統揭示了該探針在骨髓中的代謝機制,併進一步實現了NIR-IIb光學引導的小鼠骨折疾病的高靈敏性光學診斷。該研究為設計新型NIR-IIb光學探針實現骨髓及骨骼的高分辨光學顯影和骨骼相關疾病的高靈敏光學診斷提供了新的策略和方法。
曾松軍教授為本論文的通訊作者,湖南師範大學為該論文的第一及通訊單位,湖南師範大學博士生李有斌(現工作單位-長沙理工大學)為本文第一作者,我校碩士研究生文興旺為該論文共同第一作者。該工作獲得了國家自然科學基金、湖南省芙蓉學者計劃項目的資助。
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