發(fā)光納米溫度計(jì)是一種檢測(cè)體內(nèi)溫度的非侵入性方法，在生物學(xué)和納米醫(yī)學(xué)研究中很重要。傳統(tǒng)的比例測(cè)溫方法通常使用兩種具有不同熱響應(yīng)的非重疊發(fā)射的強(qiáng)度比作為測(cè)溫參數(shù)。但是，這種方法在深組織溫度讀取中的準(zhǔn)確性非常低。

在《高等科學(xué)》上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，由中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所(FJIRSM)的陳學(xué)元教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組提出了一種新穎的高精度熱激勵(lì)雙激勵(lì)解碼策略。感應(yīng)。

此策略基于包含自組裝的NIR量子點(diǎn)(QD)和Nd 3+摻雜的氟化物納米晶體(NC)的雜化納米復(fù)合材料，其中將相同波長(zhǎng)下的兩種發(fā)射的強(qiáng)度比定義為測(cè)溫參數(shù)，以避免來(lái)自波長(zhǎng)的有害干擾-和溫度相關(guān)的光子在組織中的衰減。

研究人員精心設(shè)計(jì)了由NIR QD和NC組成的雜化納米復(fù)合材料，以獲取分別歸因于QD和NC的1057 nm處兩個(gè)重疊發(fā)射的強(qiáng)度比，作為808 nm激發(fā)下的測(cè)溫參數(shù)。

得益于QD和NC之間不同的吸收特性，可以通過(guò)雙重激發(fā)解碼策略輕松地解碼重疊的發(fā)射信號(hào)，以獲取它們的強(qiáng)度比，該雙重激發(fā)策略采用另一條830 nm激光束，遵循與808 nm激光相同的光路來(lái)完全激發(fā)QD。

此外，研究人員在概念驗(yàn)證的離體實(shí)驗(yàn)中證實(shí)，在組織的檢測(cè)深度約為1.1 mm時(shí)，這種雙重激勵(lì)解碼策略能夠以約2.3的小誤差實(shí)現(xiàn)高精度的溫度讀數(shù)。 °C，接近溫度計(jì)的熱分辨率(?1.8°C)。

相比之下，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，傳統(tǒng)的比例式測(cè)溫模式分別基于QD和NC在1025和863 nm處的不重疊發(fā)射，因此發(fā)生了約43.0°C的大誤差。

所提出的熱感測(cè)策略可以使來(lái)自組織中與波長(zhǎng)有關(guān)的光子衰減的有害干擾最小化。