随着医学科技的不断发展，人们对疾病诊断和治疗的方法也在不断探索和创新。传统荧光成像主要采用400～950 nm波段，但其生物组织穿透深度低、背景信号高和空间分辨率低等缺点严重限制了其在生物活体成像的应用。近年来，利用近红外二区波段（1000～1700 nm）的荧光成像技术凭借强组织穿透力、高信噪比以及低生物组织自发荧光等特性，大大改善了荧光活体成像能力，受到广泛关注并飞速发展，在生物医学领域展现出广阔的应用前景。因此，构建具有低成本、高效NIR-II发射并能实现无创、高灵敏和高时空分辨率生物成像的发光纳米探针具有极高的生物医学价值，是值得基础科研工作者攻坚克难的研究课题。
基于此，王芳教授课题组青年教师李小龙，利用传统水热法成功构建了尺寸可控和NIR-IIb发射(1525 nm)增强的单分散CeF3:Yb/Er纳米探针，并将其应用于NIR-IIb光学引导的高质量、高分辨率小鼠脑部、肿瘤和全身血管成像，揭示了活体中血管的生成及分布趋势。与传统Yb/ Er掺杂的NaYF4机制相比，该探针巧妙利用了Ce3+和Er3+之间的高效交叉弛豫，节约成本的同时使NIR-IIb的发射增强了约1.46倍，进一步实现了NIR-IIb光学引导微小血管(47.6 μm)的检测。该研究进扩展了稀土纳米材料在近红外二区生物成像的应用，对实现早期血管疾病的诊断具有重要意义。
相关成果以《A bright Ce-based downshifting luminescence nanoprobe for NIR-IIb vessel imaging》为题，于近日发表在Chem. Eng. J., 153917 (2024)。
