四层核壳上转换纳米结构

高FRET效率

将敏化剂置于核心、激活剂置于外壳，这种设计比传统核壳结构上转换纳米粒子有更高的FRET效率，用于生化传感时可同时检测GSH和Cd²⁺。

Liao, Chuan · Jiaxuan, Wang · Hanqing, Liu · Jing, Xu · Wen, Zhou · Guo, Peng · 王韬 · 周广军 · 胡季帆

Ceramics International 2025

参数信息

GSH检测限

4.2 nM

Cd²⁺检测限

15.2 nM

技术优势

FRET效率更高

与按传统核壳结构顺序制备的UCNPs相比，这种核-三壳结构具有更高的FRET效率。

发光强度增强

插入Yb³⁺掺杂的过渡层削弱了Nd³⁺与激活剂离子之间的负面效应，从而增强了发光强度。

尺寸可控

通过向核心纳米粒子中引入一定量的Gd³⁺，调控了晶体生长过程，解决了高浓度敏化剂导致的尺寸过大和不均匀问题。

可同时检测两种目标物

基于该核壳结构设计的生化传感系统实现了对GSH和Cd²⁺的同时检测，检测限分别为4.2 nM和15.2 nM。

应用场景

• 生化传感：作为高效能量供体，提升FRET传感器灵敏度。
• 生物传感器：实现GSH和Cd²⁺的同时高灵敏检测。
• 纳米传感：核-三壳纳米结构提高FRET效率，改善传感性能。
• 生物材料与仿生学：提供生物相容的上转换纳米平台用于生化分析。