研究目的
开发用于癌症治疗中双模态成像和光热治疗的多功能核壳纳米复合材料。
研究成果
成功合成了Ag@NaGdF4:Yb3+, Er3+核壳纳米复合材料，该材料具有上转换发光（UCL）、顺磁性和光热转换等多功能特性。其展现出良好的生物相容性、高效的光热治疗（PTT）效果，以及双模态上转换发光与CT成像的潜力，使其在癌症诊疗应用中极具前景。
研究不足
该合成过程可能需要优化以实现可扩展性；生物应用仅限于体外研究，体内疗效尚未评估。光热转换效率及长期生物相容性需进一步研究。
1：实验设计与方法选择：
采用简易方法合成了兼具发光、磁性和光热性能的Ag@NaGdF4:Yb3+, Er3+核壳纳米结构，设计思路是创建用于生物成像和光热治疗(PTT)的诊疗一体化纳米试剂。
2：样本选择与数据来源：
通过乙二醇法合成银纳米颗粒，采用NaGdF4:Yb3+, Er3+纳米颗粒包覆银纳米颗粒制备核壳纳米晶体(NCs)。生物测试使用HeLa细胞、正常人肝细胞(7702)和肝癌细胞(7721)。
3：实验设备与材料清单：
化学试剂包括镧系氧化物、硝酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、乙二醇、乙醇、丙酮、柠檬酸钠、氟化钠、硝酸银。仪器设备包括X射线衍射仪(Rigaku D/max-RA)、扫描电镜(JEOL JSM-610)、透射电镜(JEOL-2010EX)、紫外-可见分光光度计(Shimadzu UV-2450)、荧光分光光度计(HITACHI F-7000)、振动样品磁强计(VSM)、激光二极管(980 nm和808 nm)、温度计(HTC3500C)、热成像仪、共聚焦荧光显微镜(Olympus)、酶标仪及CT成像系统(Bruker)。
4：0)、透射电镜(JEOL-2010EX)、紫外-可见分光光度计(Shimadzu UV-2450)、荧光分光光度计(HITACHI F-7000)、振动样品磁强计(VSM)、激光二极管(980 nm和808 nm)、温度计(HTC3500C)、热成像仪、共聚焦荧光显微镜(Olympus)、酶标仪及CT成像系统(Bruker)。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：合成银纳米颗粒及核壳纳米晶体，通过XRD、SEM、TEM、EDS、紫外-可见光谱、上转换发光(UCL)光谱、磁化强度测量进行表征。采用激光照射评估光热性能，MTT法检测细胞毒性，FDA/PI染色观察活细胞光热治疗(PTT)效果，共聚焦显微镜进行UCL成像，Bruker系统进行CT成像。
5：数据分析方法：
将XRD图谱与标准JCPDS卡片比对，SEM和TEM观察形貌，EDS进行元素分析，紫外-可见光谱测定吸收，UCL光谱分析发光性能，VSM测量磁化强度，记录温度变化，根据吸光度计算细胞存活率，对成像数据进行定性与定量分析。
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X-ray diffractometer
D/max-RA
Rigaku
Characterization of crystallinity and phase of samples
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Scanning electron microscope
JSM-610
JEOL
Acquisition of SEM images for morphology analysis
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Transmission electron microscope
JEOL-2010EX
JEOL
Acquisition of TEM images for core-shell structure analysis
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UV-Vis spectrophotometer
UV-2450
Shimadzu
Measurement of UV-Vis absorption spectra
-
Fluorescence spectrophotometer
F-7000
HITACHI
Collection of up-conversion luminescent spectra
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Vibrating sample magnetometer
VSM
Measurement of magnetization properties
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Thermometer
HTC3500C
Recording temperature increases during photothermal evaluation
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Thermal imaging camera
Imaging temperature changes during photothermal evaluation
-
Confocal fluorescence microscopy
Olympus
UCL imaging and PTT evaluation on cells
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Microplate reader
Recording absorption values in cytotoxicity assay
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CT imaging system
Bruker
Performing in vitro CT imaging
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Laser diode
Excitation source for photothermal therapy and UCL imaging
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