由于细胞和组织具有自发荧光，因此要在复杂的生物介质中对单个分子和纳米颗粒进行成像具有很高的挑战性。镧系化合物具有非常长的发光寿命，非常适用于进行时间门控成像并可以大大降低自发荧光的背景。但是它们也有着低亮度和低的光子通量等不足。巴黎萨克莱大学Niko Hildebrandt团队和斯特拉斯堡大学Andreas Reisch团队合作，利用尺寸为10,20和30纳米的聚合物纳米粒子去封装大量的铕复合物，最终所得到的粒子的量子产率大于0.2，每粒子的亮度可达4 × 10⁷ M⁻¹ cm⁻¹。得益于这些特性，它们可以在低光照强度(0.24 W cm^-2)和低采集时间(300 ms)的条件下实现单粒子水平的成像，并可以被内化到活细胞中，进而在与活标本可兼容的光照条件下通过时间门控成像对它们进行监测。实验结果证明，这些负载镧系复合物的聚合物纳米粒子可用于高灵敏度和无自发荧光背景的成像，有望成为一种可快速跟踪单个生物分子的细胞内探针。

Marcelina Cardoso Dos Santos, Anne Runser, Niko Hildebrandt, Andreas Reisch. et al. Lanthanide-Complex-Loaded Polymer Nanoparticles for Background-Free Single-Particle and Live-Cell Imaging. Chemistry of Materials. 2019

DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b00576

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.9b00576