具有上转换(UC)/下转换(DC)性能、近红外(NIR，650~1700 nm)激发的镧系发光纳米晶体(LDNCs)在生物成像领域中得到了广泛的应用。然而，传统的近红外激发LDNCs会由于其固有的“刚性”晶格而无法在体内发生降解和清除，从而导致其临床应用受到很大的限制。有鉴于此，东北林业大学徐加廷教授开发了一种可生物降解、异质的核-壳-壳发光LDNC (Na₃HfF₇:Yb,Er@Na₃ZrF₇:Yb,Er@CaF₂:Yb,Zr，简称为HZC)，并利用氧化海藻酸钠(OSA)对其进行修饰，以用于多模态生物成像。

本文要点：

（1）动态的“软”晶格Na₃Hf(Zr)F₇基质和最外层CaF₂壳中Zr⁴⁺掺杂含量的变化能够赋予HZC可调的降解性。通过核-壳-壳包覆后，Yb³⁺/Er³⁺耦合的UC红光、绿光和DC近红外二区(NIR-II)发射会分别比内核纳米晶体提高了31.23、150.60和19.42倍。

（2）此外，HZC也能够产生计算机断层扫描(CT)成像对比度效应，从而可以实现NIR-II/CT/UC三模态成像。实验结果表明，OSA修饰不仅能够确保HZC具有良好的生物相容性，而且也有助于实现对肿瘤特异性诊断。综上所述，该研究有望进一步推动LDNCs的临床影像学转化应用。

Qiang Wang. et al. Fluorinated Hafnium and Zirconium Coenable the Tunable Biodegradability of Core−Multishell Heterogeneous Nanocrystals for Bioimaging. Nano Letters. 2024

DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c05086

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c05086