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上转换纳米粒子表面功能化修饰不同基团用于生物医学应用

DOI：10.3390/surfaces1010009 期刊：Surfaces 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 镧系离子掺杂的上转换纳米粒子（UCNPs）能够将低能量的红外光子转换为高能量的可见光和紫外光子，正日益成为先进生物医学和生物光子学应用中的热门材料。其独特的发光特性使UCNPs可用于诊断（包括生物标记、生物传感、生物成像和多模态成像）以及治疗（包括光热疗法、光动力疗法、生物还原化疗和药物递送）。为将这些无机纳米材料应用于生物环境，必须通过表面改性和后续功能化来弥合纳米粒子与生物分子之间的差距。本文综述了UCNPs表面改性和功能化的各种方法，以便为UCNPs表面赋予不同的功能性分子基团，从而实现生物医学领域的广泛应用。我们讨论了常用的基础官能团，包括通常赋予UCNP表面以提供进一步功能能力的羧基、氨基和巯基部分。
作者： Alex Gee，Xiaoxue Xu
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研究概述 实验方案

研究目的

综述上转换纳米粒子（UCNPs）表面改性和功能化的各种方法，以赋予其不同的功能性分子基团，用于生物医学应用。

研究成果

该综述指出，通过配体工程和硅烷化等方法对上转换纳米粒子进行表面修饰，可引入羧基、氨基和巯基等官能团，从而增强其亲水性、生物相容性及生物偶联能力，适用于生物传感、生物成像和药物递送等领域。尽管存在挑战，这些修饰技术为生物医学应用提供了多功能平台，在靶向治疗和可控治疗领域具有进一步发展潜力。

研究不足

该综述指出了若干挑战，包括在水性介质中分散性差、功能基团多样性有限、颗粒易团聚、难以在生理pH条件下获得单分散纳米粒子，以及该领域缺乏普遍适用且一致的方法学。水性环境中的稳定性仍是一个重大难题。

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