近日🧜🏻‍♂️，沐鸣开户張凡課題組（http://nanobiolab.fudan.edu.cn/）報道了Tm³⁺敏化的近紅外二區激發（1208 nm）/發射（1525 nm）的稀土發光材料🚲。利用該類材料熒光壽命可調的性質🗻，結合時間門熒光成像技術和相應算法，實現了小動物活體內植入的二維加密信息解析🏬👮🏿‍♀️。相關研究論文“Tm³⁺-Sensitized NIR-II Fluorescent Nanocrystals for In Vivo Information Storage and Decoding”在線發表於《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58(30), 10153-10157），論文第一作者為張洪新博士💆🏻。

       近年來🈵，近紅外二區熒光成像技術（1000 ~ 1700 nm）為生物醫學檢測領域帶來了新的機遇。相對於傳統的短波長熒光成像（400 ~ 1000 nm），近紅外二區激發和發射光在生物組織中具有更低的散射和吸收，極大地提高了成像分辨率和穿透深度➕。在這些材料中👩🏿‍🎨，Er³⁺摻雜的稀土納米顆粒具有高效的1525 nm近紅外二區發射信號，但其激發光波長仍然局限於近紅外一區（808 nm 和980 nm）📂；這導致激發光在激勵探針之前，仍然存在生物組織自體吸收和散射導致的能量損失。

       針對上述問題，張凡教授研究團隊從稀土離子豐富的能級結構和能量傳遞機理入手👩‍🦯，設計合成了Tm³⁺/Er³⁺共摻的稀土納米顆粒，實現了1208 nm激發下Er³⁺的1525 nm下轉換熒光⏺。更重要的是通過調節Tm³⁺的摻雜濃度可以精確控製下轉換熒光壽命。研究團隊將不同熒光壽命編碼的二維加密碼植入老鼠皮下，利用時間門技術成功得到了信噪比較高的熒光成像效果🧑‍🦼，並且通過熒光壽命成像實現了復雜編碼信息的解析💿。該工作不僅為稀土近紅外材料的開發提供了新的手段🧑🏼‍🏭，而且基於時間分辨調控的活體信息存儲和解碼技術也為近紅外熒光材料未來的應用提供了新思路。

圖1 Tm³⁺敏化Er³⁺發射的稀土納米顆粒用於活體的多重信息存儲和解碼

       該工作得到了沐鸣开户、聚合物分子工程國家重點實驗室、上海市分子催化與功能材料重點實驗室🏸、國家重點研發項目🧺、國家自然科學基金傑出青年基金🤹🏿、上海市科學技術委員會重點基礎研究項目的大力支持。

全文鏈接🔏：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201903536。