上转换纳米光触媒及纳米药物的设计、合成与性能研究

批准号:
21273203
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
李正全
依托单位:
学科分类:
B0305.结构化学
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈莉萍、郝亚非、陆肖励、章辉、曾毓斌、陶青玲、苏万奎、鲍珑怡
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中文摘要
上转换纳米材料由于其特殊的光学性能,已被广泛应用于荧光探针、生物成像、生物分子检测等生命科学领域。然而,怎样将上转换纳米材料由荧光工具变成光动力治疗工具,还是一个急需探索的课题。纳米二氧化钛是一种广泛使用的光触媒材料,其在紫外光激发下可以产生自由基,已用于体外杀菌和有机物降解等诸多领域。但由于紫外光对人体的毒副作用和穿透性差等缺点,如何将其用于活体组织做纳米药物,也是一个挑战。在本项目中,我们拟将上转换材料和二氧化钛进行有效复合,互相取长补短,共同构建成新型的纳米光触媒及纳米药物。这种材料可使用近红外光照射,通过上转换过程产生紫外光且被二氧化钛吸收而产生自由基,从而可用于生物深层组织的光动力治疗,提高传统光动力疗法的作用深度和范围。而且,自由基的杀毒能力也强于传统的单态氧。另一方面,这种复合的光触媒材料,可利用太阳光中的红外波段的光,也将有望提高人们对太阳能的利用效率。
英文摘要
Owing to their unique optical properties, upconversion nanocrystals have been widely used in biological science such as biolabels, imaging and detection of biomolecules. However, it is still rarely explored that how to harness these fluorescent tools for therapy applications. TiO2 is a widely used photocatalyst for sterilization and degradation of organice pollution, due to generation of free radicals upon UV irradiation. But it is a big challenge to apply it for in-vivo biological system as nanomedicines, because of the phototoxicity and low penetration depth of UV light. In this project, we bring forward an idea to produce new kinds of photocatalysts and nanomedicines which consist of upconversion nanocrystals and TiO2. These materials will combine the merits from both types of materials and overcome their inherent stortcomings. Upon the excitation of NIR light, these materials can give free radicals from TiO2 through upconverting the NIR photons to UV photons. As such, this kind of materials will be applicable to deep biological tissue and improve photodynamic therapy effect. Furthermore, the generated free radicals from the nanocomposites are stronger oxdizers than singlet oxygen from tranditional photosensitizers. On the other hand, these nanocomposites also possess great potential to enhance the utilization efficiency of solar energy when they are used as NIR photocatalysts.
本项目研究了上转换/半导体复合纳米材料的合成、性能及其在光催化及纳米药物上的应用。内容主要包含:(1)使用氟化物为基质材料,研究了上转换纳米晶的可控制备及其荧光性能,研究了纳米晶在水-油-表面活性剂体系中的自组装及荧光调控;(2)设计了一系列的表面改性途径,在上转换纳米晶表面实现了多种半导体的包裹,得到了均匀的上转换/半导体复合纳米材料,并研究了其性能;(3)将上转换/半导体复合材料用于光催化领域,在近红外光下实现了多种染料的降解,并阐明了其工作机理。同时,我们也将材料用作光动力纳米药物,在近红外光下实现了光动力抗菌及光动力抗肿瘤等用途。项目的研究为设计近红外光型的光催化剂及纳米药物提供了新思路。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Synthesis of dye-loaded NaYF4:Yb, Er superparticles for tunable upconversion emissions
用于可调上转换发射的负载染料的 NaYF4:Yb、Er 超粒子的合成
DOI:10.1049/mnl.2014.0471
发表时间:2015-03
期刊:Micro & Nano Letters
影响因子:1.3
作者:Bao, Longyi;Qiao, Ru;Zhang, Yong;Li, Zhengquan
通讯作者:Li, Zhengquan
Controlled synthesis of uniform LaF3 polyhedrons, nanorods and nanoplates using NaOH and ligands
使用 NaOH 和配体控制合成均匀的 LaF3 多面体、纳米棒和纳米板
DOI:10.1088/0957-4484/24/14/145604
发表时间:2013-04-12
期刊:NANOTECHNOLOGY
影响因子:3.5
作者:Bao, Longyi;Li, Zhengquan;Xiong, Yujie
通讯作者:Xiong, Yujie
Ag-decorated Fe3O4@SiO2 core-shell nanospheres: Seed-mediated growth preparation and their antibacterial activity during the consecutive recycling
Ag修饰的Fe3O4@SiO2核壳纳米球:种子介导的生长制备及其在连续回收过程中的抗菌活性
DOI:10.1016/j.jallcom.2016.03.191
发表时间:2016-08-15
期刊:JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
影响因子:6.2
作者:Li, Miaomiao;Wu, Wenjie;Zhang, Yong
通讯作者:Zhang, Yong
Depositing CdS nanoclusters on carbon-modified NaYF4:Yb,Tm upconversion nanocrystals for NIR-light enhanced photocatalysis
在碳改性 NaYF4:Yb,Tm 上转换纳米晶体上沉积 CdS 纳米团簇用于近红外光增强光催化
DOI:10.1039/c5nr06806a
发表时间:2016-01-01
期刊:NANOSCALE
影响因子:6.7
作者:Tou, Meijie;Mei, Yuanyuan;Li, Zhengquan
通讯作者:Li, Zhengquan
Ultrathin nanosheets of palladium in boosting its cocatalyst role and plasmonic effect towards enhanced photocatalytic hydrogen evolution
超薄钯纳米片增强其助催化剂作用和等离子体效应,从而增强光催化析氢
DOI:10.1039/c6ra09647f
发表时间:2016-06
期刊:Rsc Advances
影响因子:3.9
作者:Gong, Peijun;Qiao, Ru;Li, Zhengquan;Bai, Song
通讯作者:Bai, Song
近红外光响应的钙钛矿量子点/WOx 复合材料的合成及其光催化 CO2 还原性能研究
- 批准号:LZ22B030002
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2021
- 负责人:李正全
- 依托单位:
上转换/MOF复合纳米材料的可控合成与衍生、表面物种调控及其NIR光氧化性能研究
- 批准号:21975223
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:李正全
- 依托单位:
用于光动力治疗和智能药物输运的纳米上转换荧光材料的构建和性能研究
- 批准号:20901068
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:22.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:李正全
- 依托单位:
国内基金
海外基金
