球-立方体-二聚体复合纳米平台

光热-测温双功能

整合持续发光与光热转换，实现无自发荧光成像、实时温度传感与高效灭菌一体化。

Zhuwei, Yang · Yang, Jian · Xiaoyu, Dong · Zhao, Yangyang · Wanqin, Yang · Bohan, Lei · 祝汉成 · 徐长山 · 刘玉学

Ceramics International 2025

具体参数

光热转换效率

{'zh': '52.7', 'en': '52.7'} %

理论-实验测温偏差

{'zh': '0.7', 'en': '0.7'} °C

信号重复性

{'zh': '98.2–99.3', 'en': '98.2–99.3'} %

L929 细胞存活率

{'zh': '96.3', 'en': '96.3'} %

溶血率

{'zh': '4.68', 'en': '4.68'} %

金黄色葡萄球菌杀灭率

{'zh': '86.6', 'en': '86.6'} %

激光功率密度（重复照射）

{'zh': '0.2', 'en': '0.2'} W/cm²

技术优势

测温准到 0.7°C

利用长余辉信号比率测温，理论与实验偏差仅 0.7°C，10 次循环重复性 98.2–99.3%。

重复照射不衰减

0.2 W/cm² 低功率多次照射后仍保持治疗效果，未观察到光降解，适合长期使用。

生物安全性优异

200 μg/mL 浓度下 L929 细胞存活率 96.3%，溶血率仅 4.68%，远低于生物材料溶血阈值。

应用场景

• 抗菌纳米平台：利用其光热效应高效杀灭细菌，替代传统抗生素，尤其适用于深部组织感染。
• 光热治疗：在635 nm激光下将光能转化为热能，用于肿瘤热疗或局部灭菌，可重复使用。
• 温度传感：长余辉比率测温实时监测治疗温度，确保热疗安全，偏差仅0.7°C。
• 无自发荧光成像：长余辉信号克服组织自发荧光，实现深层组织高对比度成像，引导光热治疗。