Nanopartículas luminiscentes de persistencia Gallogermanate de zinc codopado de Cr3 + / Eu3 + de emisión de infrarrojo cercano para la obtención de imágenes celulares

Antecedentes

Los materiales luminiscentes persistentes pueden emitirse durante mucho tiempo hasta horas después de la interrupción de la excitación [1]. Principalmente debido a sus grandes intereses de investigación, los fósforos se han comercializado como materiales de visión nocturna o en ambientes oscuros para una amplia gama de aplicaciones como señales de seguridad, señalización de rutas de emergencia, marcadores de identificación o diagnósticos médicos [2]. Los fósforos típicos de larga persistencia son los emisores de colores primarios comercializados, como el rojo Y ₂ O ₂ S:Eu ³⁺ , Mg ²⁺ , Ti ⁴⁺ o CaS:Eu ²⁺ , Tm ³⁺ , Ce ³⁺ [3, 4], el verde SrAl ₂ O ₄ :Eu ²⁺ , Dy ³⁺ o MgAl ₂ O ₄ :Mn ²⁺ [5, 6] y el azul CaAl ₂ O ₄ :Eu ²⁺ , Nd ³⁺ o SrMgSi ₂ O ₆ :Eu ²⁺ , Dy ³⁺ [7, 8] fósforos. Aunque se han logrado muchos éxitos en fósforos persistentes visibles, la investigación y el desarrollo de fósforos persistentes en la región del infrarrojo cercano (NIR) (~ 700–2500 nm) son insuficientes. En los últimos años, las aplicaciones potenciales de los fósforos persistentes que muestran luminiscencia roja o NIR se han expandido desde señales de seguridad de visión nocturna hasta sistemas de imágenes in vivo [1, 9, 10].

Chen y Zhang probaron en primer lugar materiales luminiscentes persistentes con fotosensibilizadores adjuntos como agente in vivo para la terapia fotodinámica [11]. Entonces, Scherman et al. informó de un trabajo importante en la obtención de imágenes biológicas in vivo con el fósforo emisor de NIR de Ca _0.2 Zn _0.9 Mg _0.9 Si ₂ O ₆ :Eu ²⁺ , Mn ²⁺ , Dy ³⁺ [12]. Poco después, dos nuevos fósforos emisores de NIR de CaMgSi ₂ O ₆ :Eu ²⁺ , Mn ²⁺ , Pr ³⁺ y Ca ₂ Si ₅ N ₈ :Eu ²⁺ , Tm ³⁺ con un rendimiento mejorado han sido desarrollados por el mismo grupo [13, 14]. Recientemente, Cr ³⁺ -Fósforo persistente de galato dopado con emisión NIR y resplandor prolongado, incluida la espinela ZnGa ₂ O ₄ :Cr ³⁺ y sus variantes, como Zn ₃ Ga ₂ Ge ₂ O ₁₀ :Cr ³⁺ , Zn ₃ Ga ₂ GeO ₈ :Cr ³⁺ , Yb ³⁺ , Er ³⁺ y ZnGa _{2 - x} (Ge / Sn) _x O ₄ :Cr ³⁺ , se prepararon mediante un método de estado sólido [1, 9, 10, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21]. Las muestras de disco cerámico exhibieron un tiempo de resplandor de hasta 360 h en la región NIR, pero los materiales voluminosos no son adecuados para la obtención de imágenes biológicas in vivo. Nanopartículas luminiscentes de larga persistencia emisoras de NIR de ZnGa ₂ O ₄ :Cr ³⁺ [22, 23], ZnGa ₂ O ₄ :Cr ³⁺ , Sn ⁴⁺ [19,20,21] y Zn _2.94 Ga _1,96 Ge ₂ O ₁₀ :Cr ³⁺ , Pr ³⁺ [9] se sintetizaron mediante un método sol-gel en combinación con una posterior calcinación reductora sin atmósfera. La luminiscencia persistente del polvo de nanopartículas exhibe luminiscencia NIR brillante en la ventana de transparencia biológica con un tiempo de resplandor superlargo. La PEGilación mejora en gran medida la biocompatibilidad y la solubilidad en agua de las nanopartículas, que tienen un gran potencial para la aplicación de bioimágenes in vivo a largo plazo con alta SNR sin la necesidad de excitación in situ. Se cree que los iones seleccionados de un grupo formado por iones alcalinotérreos, iones lantánidos y Li ⁺ codopaje con Cr ³⁺ en galato de zinc y gallogermanato de zinc produciría una notable luminiscencia persistente NIR [1]. Eu ³⁺ en los huéspedes de óxido siempre exhibe una emisión roja a ~ 700 nm que surge de los ⁵ D ₀ - ⁷ F ₄ intra-4 f transición electrónica tras una breve excitación UV en la banda de transferencia de carga (CT) a 250 nm [24]. Por otro lado, Cr ³⁺ es un centro luminiscente favorable en sólidos debido a sus emisiones de banda estrecha (generalmente a 700 nm) debido al giro prohibido ² E- ⁴ A ₂ transición, o una emisión de banda ancha (650–1600 nm) debido al giro permitido ⁴ T ₂ - ⁴ A ₂ transición [1, 20]. En vista de estos, Cr ³⁺ / Eu ³⁺ El galato de zinc codopado y el gallogermanato de zinc producirían una luminiscencia persistente NIR intensa, debido a que la banda de transferencia de carga (CTB) de O ²⁻ -Eu ³⁺ se superpone con el CTB de O ²⁻ -Ga ³⁺ y la emisión a ~ 700 nm de ⁵ D ₀ - ⁷ F ₄ transición de Eu ³⁺ se superpone con el de ² E- ⁴ A ₂ transición de Cr ³⁺ . Además, Eu ³⁺ iones que sustituyen a Ga ³⁺ Los iones en sitios octaédricos distorsionados pueden producir una intensidad de campo cristalina adecuada alrededor de Cr ³⁺ iones, afectando así la emisión NIR. En este trabajo, Zn ₃ Ga ₂ Ge ₂ O ₁₀ :Cr ³⁺ , Eu ³⁺ (denominado ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ ) las nanopartículas se sintetizaron mediante un método de sol-gel en combinación con una posterior calcinación reductora sin atmósfera, que se utilizaría como nanoprobetas prometedoras para futuras bioimágenes. Las muestras se investigaron mediante caracterizaciones detalladas mediante técnicas combinadas de difractometría de rayos X (XRD), microscopía electrónica de transmisión (TEM), STEM, difracción electrónica de área seleccionada (SAED), espectroscopía de excitación por fotoluminiscencia (PLE) / fotoluminiscencia (PL) y temperatura. -análisis PL dependiente. En las siguientes secciones, informamos la síntesis, caracterización y aplicación de ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ nanopartículas.

Experimental

Síntesis

Las fuentes de metal de partida son Zn (NO ₃ ) ₂ · 6H ₂ O, Cr (NO ₃ ) ₃ · 9H ₂ O, Ga ₂ O ₃ , Eu ₂ O ₃ y GeO ₂ eran todos productos 99,99% puros comprados a Sinopharm (Shanghai, China). Los otros reactivos son de calidad analítica y se compraron en la fábrica de reactivos químicos de Shenyang (Shenyang, China). Zn (NO ₃ ) ₂ · 6H ₂ O y Cr (NO ₃ ) ₃ · 9H ₂ O se disolvieron en agua desionizada. Ga ₂ O ₃ y Eu ₂ O ₃ se disolvieron en una solución de ácido nítrico. GeO ₂ y ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) se disolvieron en hidróxido de amonio diluido. A la solución de mezcla, se añadió lentamente solución de EDTA sin ninguna precipitación, y la relación molar de iones metálicos totales a EDTA se mantuvo en 1:2. La relación molar de átomos de Zn:Ga:Ge:Cr:Eu se fijó en 3:1,984:2:0,01:0,006. La solución final se agitó vigorosamente a temperatura ambiente durante 1 h, luego se calentó en un horno a 85 ° C para la evaporación lenta del agua hasta que la solución se convirtió en un sol que finalmente se convirtió en un gel. El gel obtenido se calentó a 200 ° C durante 3 h para formar materiales porosos negros. Finalmente, los materiales porosos se trituraron y se recocieron bajo O ₂ que fluye gas (200 mL / min) a temperaturas seleccionadas durante 2 h.

Funcionalización de la superficie

El ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ El polvo se trituró durante 30 min, luego se añadieron 150 mg de la muestra obtenida a 50 ml de una solución de NaOH 0,1 mol / L. Después de la sonicación durante 1 hora, la suspensión se agitó vigorosamente durante 24 horas a temperatura ambiente. La solución coloide resultante se centrifugó a 1000 rpm durante 10 min para eliminar las partículas de gran tamaño y el sobrenadante se centrifugó a 10.000 rpm durante 10 min para recoger el precipitado. El ZGGO obtenido:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ Las nanopartículas de OH se lavaron con agua desionizada tres veces.

Diez miligramos de ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ Se dispersaron nanopartículas de -OH en 4 mL de dimetilformamida (DMF) con la ayuda de sonicación durante 10 min. Luego, se agregaron 40 µl de 3-aminopropil-trietoxisilano (APTES) con agitación vigorosa durante 24 ha temperatura ambiente. El ZGGO obtenido:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ -NH ₂ Las nanopartículas se recolectaron por centrifugación a 10,000 rpm durante 10 min y se lavaron con DMF tres veces para eliminar APTES sin reaccionar.

Imágenes de células

Las células Hek293T se cultivaron en DMEM con FBS al 10% y se sembraron en placas de cultivo de 35 mm durante 2 h en un CO ₂ incubadora. El ZGGO obtenido:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ -NH ₂ Las nanopartículas se dispersaron en medio celular (50 mg / mL), las cuales se excitaron durante 10 min con una lámpara UV de 254 nm y luego se trasladaron a placas de cultivo tratadas durante 1 h. Después de retirar el medio celular, se añadió 0,1 ml de formaldehído-PBS al 1% y las células se tiñeron con 0,5 ml de tinte DAPI en la oscuridad durante 10 min. Finalmente, las células se lavaron con PBS varias veces para su posterior caracterización.

Todos los estudios con animales fueron aprobados por el comité de uso y cuidado de animales de la universidad.

Técnicas de caracterización

La identificación de fase fue realizada por XRD (modelo SmartLab; Rigaku, Tokio, Japón) operando a 40 kV / 40 mA usando radiación Cu Kα filtrada con níquel y una velocidad de escaneo de 6.0 ° 2 θ / min. Las morfologías de los productos se observaron mediante TEM (modelo JEM-2000FX; JEOL, Tokio). La fotoluminiscencia de los fósforos se analizó con un espectrofotómetro fluorado FP-8600 (JASCO, Tokio). Las señales de luminiscencia persistentes se obtuvieron usando Horiba JY FL3-21. Las imágenes de desintegración del resplandor se registraron en una habitación oscura utilizando un Kodak In-Vivo Imaging System FX Pro. La imagen de la célula se realizó mediante un microscopio confocal de barrido láser (LEICA TCS SP2, Alemania).

Todos los estudios con animales fueron aprobados por el comité de uso y cuidado de animales de la universidad.

Resultados y discusión

La pureza de fase de las muestras se investigó primero mediante XRD. La Figura 1 (arriba) muestra los patrones XRD del ZGGO:Cr ³⁺ preparado y ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ calcinadas a 1000 ° C, que se identificaron junto con la espinela estructurada Zn ₃ Ga ₂ Ge ₂ O ₁₀ [1, 9]. La estructura cristalina de Zn ₃ Ga ₂ Ge ₂ O ₁₀ es lo mismo que el de ZnGa ₂ O ₄ (JCPDS No. 38-1240), que es la solución sólida de ZnGa ₂ O ₄ y Zn ₂ GeO ₄ . En la estructura de Zn ₃ Ga ₂ Ge ₂ O ₁₀ , Ge desempeña el papel de sustitución de Ga, lo que conduce a la formación de trampas, mientras que ZnGa ₂ O ₄ es la estructura cristalina dominante [1]. Hay dos tipos de cationes en una celda de una unidad; Zn ²⁺ y Ga ³⁺ están rodeados por cuatro y seis aniones de oxígeno que forman un tetraedro y un octaedro, respectivamente (Fig. 1, abajo). Cálculos a partir de los datos de difracción que producen las constantes de celda para ZGGO:Cr ³⁺ son a = b =~ 0.8335 nm, cercano al de la espinela ZnGa ₂ O ₄ ( a = b =~ 0,8335 nm, JCPDS nº 38-1240). Debido a los radios iónicos más grandes de Eu ³⁺ (para seis veces la coordinación, \ ({r} _ {{\ mathrm {Eu}} ^ {3+}} \) =0.0947 nm y \ ({r} _ {{\ mathrm {Ga}} ^ {3+} } \) =0.062 nm) [25], un valor mayor de a = b =~ 0.8336 nm se observó para ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ . El análisis de ampliación del perfil de la reflexión de Bragg (311) se realizó aplicando la ecuación de Scherrer para tamaños de cristalitos promedio de 83 ± 6 nm para ZGGO:Cr ³⁺ y ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ muestras. En la Fig.1 (arriba), también encontramos que los productos resultantes calcinados a 900 ° C son la mezcla de fase de espinela (JCPDS No. 38-1240) y romboédrica (JCPDS No. 11-0687), lo que indica una temperatura de calcinación. de ≥ 1000 ° C se necesita para producir espinela Zn ₃ Ga ₂ Ge ₂ O ₁₀ en una fase pura.

Patrones XRD del ZGGO preparado:Cr ³⁺ y ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ y la estructura cristalina de la espinela ZnGa ₂ O ₄

La Figura 2 (izquierda) muestra la morfología TEM para ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ partículas, lo que indica claramente que están completamente formadas por partículas cúbicas, con tamaños laterales de ~ 80-100 nm. Las esquinas afiladas y las franjas de celosía bien resueltas sugieren su excelente cristalinidad, mientras que los espaciamientos de ~ 0.29 nm corresponden bien a la llanura (220) de ZnGa ₂ estructurado con espinela O ₄ ( d (220) =~ 0.29 nm, JCPDS No. 38-1240) (recuadro en la Fig. 2). Debido a que los tamaños de partícula están cerca de los tamaños de cristalito promedio calculados a partir de los datos de XRD, las muestras obtenidas pueden ser monocristalinas. El análisis SAED (Fig. 2 (derecha)) confirmó además que las nanopartículas bajo análisis son monocristalinas. Las nanopartículas investigadas aquí son soluciones directas de estado sólido en lugar de una mezcla mecánica. El mapeo elemental de Zn, Ga, Ge, Cr y Eu proporciona evidencia de esta solución sólida, como se revela en la Fig. 3 para ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ . No solo cada partícula contiene Zn, Ga, Ge, Cr y Eu, sino que todos los elementos se distribuyen uniformemente entre las partículas.

Imagen TEM, HR-TEM (izquierda) y patrón SAED (derecha) de ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ nanopartículas

Morfología de partículas STEM (imagen de campo brillante, la primera imagen) y mapeo elemental de ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ nanopartículas

La Figura 4 muestra los espectros de excitación del ZGGO:Cr ³⁺ y ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ polvo a temperatura ambiente. El espectro de excitación monitoreado a 697 nm cubre una región espectral muy amplia (de 200 a 650 nm) y consta de cuatro bandas de excitación principales que alcanzan un máximo de 273, 328, 410 y 569 nm, respectivamente. La banda de excitación a 273 nm se atribuye a la banda de transferencia de carga de O ²⁻ -Ga ³⁺ en ZnGa ₂ O ₄ host, mientras que las bandas posteriores se originan en las transiciones internas de Cr ³⁺ , incluida la banda de 328 nm que se origina en ⁴ A ₂ → ⁴ T ₁ ( te ² ) transición, la banda de 410 nm que se origina en ⁴ A ₂ → ⁴ T ₁ ( t ² e ) y la banda de 569 nm que se origina en ⁴ A ₂ → ⁴ T ₂ ( t ² e ) [19, 20]. Incorporación de Eu ³⁺ no alteró apreciablemente las posiciones de las bandas PLE pero aumentó significativamente las intensidades de las transiciones internas de Cr ³⁺ , con yo ₄₁₀ / Yo ₂₇₃ aumentando de 0,18 a 0,56. Los resultados anteriores indican que Eu ³⁺ La incorporación favorece la excitación de la luz visible. Sin embargo, la banda de excitación más fuerte a 273 nm también reveló que la banda de transferencia de carga de O ²⁻ -Ga ³⁺ es la longitud de onda de excitación más eficaz. La excitación del polvo a 273 nm dio una banda de emisión NIR a 697 nm (Fig. 5) debido al ² E → ⁴ A ₂ transición en Cr ³⁺ distorsionado iones en gallogermanate, en ausencia de Eu ³⁺ emisión.

Espectros de excitación de fotoluminiscencia (PLE) de ZGGO:Cr ³⁺ y ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ polvos

Espectros de fotoluminiscencia (PL) de ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ polvos

Las curvas de disminución de luminiscencia persistente NIR de ZGGO:Cr ³⁺ y ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ Las nanopartículas se controlaron a 697 nm después de una iluminación con luz ultravioleta de 254 nm (lámpara de xenón como fuente de luz) durante 5 minutos a temperatura ambiente, como se muestra en la Fig. 6. El resultado demuestra que la luminiscencia persistente NIR de la ZGGO:Cr ^ {3} + La muestra puede durar más de 7200 sy aún mantener una intensidad apreciable. La intensidad de luminiscencia persistente de ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ aumenta con la incorporación de Eu ³⁺ ion. Se cree que los iones lantánidos se dopan conjuntamente con Cr ³⁺ en zinc gallogermanate produciría una notable luminiscencia persistente NIR, debido a su importante papel en el aumento de la cantidad de defectos anti-sitio que es responsable de la luminiscencia persistente de Cr ³⁺ en el hospedador gallogermanate de zinc [1]. Por otro lado, luminiscencia persistente NIR de ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ la muestra puede durar más que la de ZGGO:Cr ³⁺ , lo que indica que Eu ³⁺ La incorporación puede aumentar el tiempo de resplandor. La Figura 7 muestra imágenes de desintegración de resplandor crepuscular NIR de ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ polvos obtenidos por un Kodak In-Vivo Imaging System FX Pro en diferentes momentos después de detener la irradiación UV, lo que confirma que el resplandor puede durar más de 120 minutos y mantener una intensa intensidad de emisión NIR.

Curvas de disminución de luminiscencia persistente NIR de ZGGO:Cr ³⁺ y ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ polvos controlados a 697 nm después de una iluminación con luz ultravioleta de 254 nm durante 5 minutos

Imágenes de desintegración de resplandor crepuscular NIR de ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ polvos obtenidos por un Kodak In-Vivo Imaging System FX Pro en diferentes momentos después de detener la irradiación UV

Para evaluar el rendimiento de la aplicación de fósforo, especialmente para aplicaciones de alta potencia, la estabilidad térmica es un parámetro clave. Para evaluar el comportamiento de extinción térmica de los fósforos en este trabajo, se analizaron los espectros PL a temperaturas que van desde 298 a 573 K (Fig. 8). Para todas las muestras, la elevación de la temperatura produjo una disminución en las intensidades de emisión a 697 nm. Para obtener una imagen más completa del comportamiento de enfriamiento térmico y estimar el valor de su energía de activación ( E _a ), la ecuación de Arrhenius (Ec. (1)) se empleó de la siguiente manera [26,27,28]:

$$ {I} _ {\ mathrm {T}} =\ frac {I_0} {1 + c \ exp \ left (- \ frac {E _ {\ mathrm {a}}} {kT} \ right)} $$ (1)

donde yo ₀ y yo _T son las intensidades de las temperaturas inicial y final, respectivamente; c es la constante de velocidad; E _a es la energía de activación; y k es la constante de Boltzmann (8.629 × 10 ⁻⁵ eV K ⁻¹ ). La Figura 8 muestra el In ( I ₀ / Yo _T - 1) frente a 10.000 / T líneas de relación para la banda de emisión centrada en 697 nm para ZGGO:Cr ³⁺ y ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ . Se calcularon energías de activación similares: E _a =0.23 eV para ZGGO:Cr ³⁺ y E _a =0,25 eV para ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ . La probabilidad de que ocurra una transición no radiativa por unidad de tiempo ( α ) se puede definir de acuerdo con la Ec. (2) de la siguiente manera [29]:

$$ \ alpha =s \ \ exp \ left (- \ frac {E _ {\ mathrm {a}}} {kT} \ right) $$ (2)

donde s es el factor de frecuencia (s ⁻¹ ), k es la constante de Boltzmann y T es la temperatura. Se puede ver que una energía de activación más baja ( E _a ) conduce a una mayor probabilidad ( α ) de una transición no radiativa. Debido a la energía de activación similar, ZGGO:Cr ³⁺ y ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ exhibió estabilidad térmica cerrada, lo que indica Eu ³⁺ la incorporación no afectó significativamente la estabilidad térmica. Sin embargo, las bandas laterales de fonón asociadas (PSB) centradas en 670 nm se volvieron dominantes a una temperatura más alta, induciendo así picos de emisión mejorados.

Energía de activación de enfriamiento térmico para bandas de emisión en a ZGGO:Cr ³⁺ y b ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ polvos. Los recuadros muestran la correspondiente dependencia de la temperatura de los espectros PL de 298 a 573 K

También investigamos los espectros de excitación y emisión PL de la dispersión acuosa de ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ (Figura 9). Comparado con ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ polvo, la dispersión acuosa exhibió casi el mismo perfil de las curvas de excitación y emisión PL excepto la intensidad de excitación relativamente débil a 300 y 600 nm. La intensidad debilitada probablemente se deba al efecto de extinción de la vibración O – H del agua.

Espectros de excitación y emisión de ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ solución acuosa a temperatura ambiente. El recuadro muestra las fotos digitales de ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ solución acuosa bajo irradiación de luz ultravioleta de 254 nm

Aquí se emplearon células Hek293T para pruebas de imagen in vitro. El ZGGO obtenido:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ -NH ₂ Las nanopartículas se dispersaron en medio celular (50 mg / mL), las cuales se excitaron durante 10 min con una lámpara UV de 254 nm y luego se trasladaron a placas de cultivo tratadas durante 1 h. La Figura 10 (izquierda, color rojo) muestra la imagen de luminiscencia celular recogida en un microscopio confocal de barrido láser en ausencia de excitación. La señal de luminiscencia de resplandor de las células Hek293T todavía era lo suficientemente fuerte como para ser medida con precisión después de 1 h, aunque las señales de luminiscencia de resplandor disminuyeron gradualmente con el tiempo. A modo de comparación, las imágenes de luminiscencia celular se recogieron en un microscopio confocal de barrido láser mediante otro modo de las mismas células teñidas con 0,5 ml de tinte DAPI (a la derecha en la Fig. 10, excitación simultánea). Las señales de imágenes similares sugirieron que ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ -NH ₂ Las nanopartículas poseían una excelente capacidad de obtención de imágenes de células in vitro.

Imagen LSCM (izquierda, color rojo) de células Hek293T incubadas con ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ -NH ₂ nanopartículas durante 1 h. La imagen de la derecha (color azul) es la apariencia de las mismas células teñidas con 0,5 ml de colorante DAPI. Barra de escala =25 μm

Conclusiones

En este trabajo, espinela estructuró ZGGO:Cr ³⁺ y ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ Las nanopartículas se sintetizaron mediante un método de sol-gel en combinación con una posterior reducción de las calcinaciones libres de atmósfera. Las muestras se investigaron mediante caracterizaciones detalladas mediante técnicas combinadas de XRD, TEM, STEM, SAED, espectroscopía PLE / PL y análisis PL dependiente de la temperatura. Las nanopartículas con forma cúbica uniforme y tamaño lateral de ~ 80–100 nm son de una solución sólida monocristalina y homogénea. La excitación del polvo a 273 nm dio una banda de emisión NIR a 697 nm debido al ² E → ⁴ A ₂ transición en Cr ³⁺ distorsionado iones en gallogermanate, en ausencia de Eu ³⁺ emisión. Luminiscencia persistente NIR del ZGGO:Cr ³⁺ , Eu ³⁺ puede durar más de 7200 sy aún mantener una intensidad intensa. La intensidad de luminiscencia persistente de ZGGO:Cr ³⁺ y el tiempo de posluminiscencia aumenta con la incorporación de Eu ³⁺ ion. Sin embargo, Eu ³⁺ la incorporación no afectó significativamente la estabilidad térmica. Finalmente, el ZGGO:Cr ³⁺ obtenido , Eu ³⁺ -NH ₂ Las nanopartículas poseían una excelente capacidad de obtención de imágenes de células in vitro.

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