Seminarium Zakładu Biofizyki

Największym wyzwaniem w zastosowaniu nanocząstek domieszkowanych jonami ziem rzadkich (UCNPs) w biologii i medycynie jest przesunięcie wąskiej absorpcji jonów Yb3+ wystepujacej przy długości fali 980 nm do krótszych długości fal (ok 800 nm). Jako, że tkanki biologiczne, których głównym składnikiem jest woda, wykazują się wysoką absorpcją w zakresie absorpcji iterbu, znacznym ulepszeniem głębokości penetracji tkanki byłoby użycie fal o krótszej długości (ok 800 nm). Aby rozwiązać ten problem i poprawić wydajność kwantową procesu up-konwersji dla UCNPs chcę zastosować barwniki organiczne odgrywajce rolę anteny dla światła z zakresu NIR przy długości fali krótszej od 980 nm i wykazujące luminescencję przy długości fali równej 980 nm oraz domieszkować up-konwertujące nanocząstki jonami neodymu, który absorbuje przy długościach fali równych ok 800 nm.

The major challenge for upconverting nanoparticles doped with rare earth ions (UCNPs), as a promising nano-luminophores for biomedical applications, concern overcoming the narrow-band absorption of NIR light of Yb3+ at 980 nm. Since the main constituent of biological tissue, i.e. water, absorbs strongly in this region, significant improvement in the penetration depth is anticipated at slightly shorter NIR wavelengths (800 nm). To overcome this problem and improve quantum yield of UCNPs I want to use two approaches: organic dyes acting as an “antenna” for the NIR light with wavelength less than 980 nm, and showing the luminescence at 980 nm and dope upconverting nanoparticles with neodymium ions.