Untersuchungen zur Speicherung von Ladungsträgern in Nanopartikeln und Entwicklung von Infrarotlicht-stimulierten Markern für die Bioanalytik und Diagnostik

研究纳米粒子中载流子的存储以及用于生物分析和诊断的红外光刺激标记物的开发

• 批准号: 163599084
• 负责人: Privatdozent Dr. Miroslaw Batentschuk
• 金额: --
• 依托单位: Kirchhoff-Institut für Physik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/163599084?language=en
• 关键词: Untersuchungen; zur; Speicherung; von; Ladungstr

Fluoreszenzmarker spielen eine wichtige Rolle bei der Untersuchung biochemischer, biologischer und biomedizinischer Prozesse. Die Methode hat aber charakteristische Grenzen, die damit zusammenhängen, dass das anregende Licht und die Fluoreszenz zeitgleich wirksam sind. Das Signal wird durch Streulicht „verwässert“. Darüber hinaus zeigt oft das untersuchte biologische System, beispielsweise Zellgewebe, eine Eigenfluoreszenz, die sich dem Signal des Markers überlagert. Last but not least liegt ein Problem darin, dass viele der verwendeten Marker bei verhältnismäßig kurzen Wellenlängen angeregt werden und fluoreszieren, bei denen die Eindringtiefe des Lichts in das Gewebe gering ist.In diesem Projekt sollen Nanopartikel als Marker entwickelt werden, bei denen die Fluoreszenz gegenüber der Anregung zeitlich versetzt erfolgt. In diesem Fall entfallen die genannten Probleme herkömmlicher Fluoreszenzmarker.Eine zeitliche Verzögerung der Lichtemission gegenüber der Anregung tritt auf bei phosphoreszierenden und bei photostimulierbaren Materialien. Bei phosphoreszierenden Materialien klingt die Fluoreszenz nach der Anregung langsam ab, manchmal über Stunden oder gar Tage. Bei photostimulierbaren Materialien wird das Material zunächst nur aufgeladen, Fluoreszenz wird erst ausgelöst durch einen Lichtpuls, nachdem die Energie Stunden oder Tage gespeichert wurde. Das Potential phosphoreszierender Marker wurde in einer kürzlichen Veröffentlichung anderer Autoren außerordentlich eindrucksvoll an Beispielen von „in-vivo-imaging“ demonstriert. Es ist aber evident, dass photostimulierbare Materialien gegenüber den phosphoreszierenden noch zusätzliche Vorteile bringen. Bei phosphoreszierenden Stoffen wird die gespeicherte Energie über die lange Abklingzeit hinweg kontinuierlich im Nachleuchten entladen, was geringe Fluoreszenzintensität zur Folge hat. Bei photostimulierbaren Stoffen hingegen tritt nach der „Aufladung“ zunächst keine Fluoreszenz auf, vielmehr kann die gespeicherte Energie zu jedem gewünschten Zeitpunkt durch den stimulierenden Lichtpuls quantitativ abgerufen werden, mit den entsprechenden Folgen für das Signal-Rausch-Verhältnis.Das Projekt führt Partner zusammen, von denen einer über langjährige Erfahrungen bei der Synthese von Nanopartikeln verfügt, während der andere das Know-how auf dem Gebiet von Leuchtstoffen, vor allem der photostimulierbaren mitbringt. Es sollen phosphoreszierende Nanopartikel, als eigentliches Novum aber photostimulierbare Nanopartikel als biologische Marker entwickelt werden. Diese Zielsetzung des Projektes wirft interessante neue physikalische Fragen auf, die auf das Problem der Trennung und Speicherung von Ladungsträgern in Nanokristallen hinauslaufen. Ist die Speicherung der Ladungsträger in Systemen so kleiner Abmessungen noch stabil angesichts der Möglichkeit von Rekombination durch Tunnelprozesse?Es geht dabei zunächst um die Synthese solcher Partikel mit ihren als Ladungsträgerfallen wirkenden Kristalldefekten, und im Anschluss um die thermische Stabilität der Defekte und die Stabilität der Speicherfunktion. In dem Projekt wird die Strategie verfolgt, von bekannten und beherrschten speicherfähigen Mikromaterialien ausgehend zu Nanopartikeln überzugehen und zu prüfen, ob und inwieweit dabei die Speichermechanismen weiterhin wirksam sind.

荧光标记spielen eine wichtige rolle bei der untersuchung biiochemischer，生物学和bioMedizinischer prozesse。 Die Methode Hat Aber Charakteristische Grenzen，Die damitZusammenhängen，Dass das angengende Licht Licht und Die Fluoreszenz Zeitgleich Wirksam Sind。 DAS信号Wird Durch Streulicht“Verwässert”。 DarüberHinausZeigt oft Das Untersuchte Biologische系统，Beispielsweise Zellgewebe，Eine Eigenfluoreszenz，Die Sich dem Signal Signal des Markersüberlagert。 Last but not least liegt ein Problem darin, dass viele der verwendeten Marker bei verhältnismäßig kurzen Wellenlängen angeregt werden und fluoreszieren, bei denen die Eindringtiefe des Lichts in das Gewebe gering ist.In diesem Projekt sollen Nanopartikel als Marker entwickelt Werden，Bei Denen DiefluoreszenzGegenüberder annegung Zeitlich versetzt Erfolgt。在Diesem秋季中，Die Die Genannten问题Herkömmlicherfluoreszenzmarker.eine zeitlicheverzögerungder lichtemessiongegenüberder anregung der anregung tritt auf auf bei phosphoreszierenden und bei und bei bei bei bei bei bei photostimulierbaren材料。 Bei Phosphoreszierenden Meterialien Klingt Die fluoreszenz nach der anregung langsam ab，Manchmalüberstunden oder gar tage。 BEI PhotoStimulierBaren材料材料可供全世界各地，包括生活质量最高的材料以及以新产品形式的产品数量。除了公司为创建新产品的过程的努力外，该公司还被称为材料质量的来源，该公司也被称为物质质量的来源。 Zusätzliche涡流带。 Bei Phosphoreszierenden Stoffen Wird Die gespeicherteEnergieüberDie lange abklingzeIt hinweg kontinuierlich im nachleuchten entladen是Geringefluoreszenzenzentensitätzurtzur folge hat。 Bei photostimulierbaren Stoffen hingegen tritt nach der „Aufladung“ zunächst keine Fluoreszenz auf, vielmehr kann die gespeicherte Energie zu jedem gewünschten Zeitpunkt durch den Partners like Zusammen, Partners like Lassengers, Beijing, Beijing, Beijing, Know-how,专有技术，Leuchtstoffen，世界上所有的光刺激剂都是mitbring的，所有的光刺激剂都是mitbring的。 Als eigentliches novum aber photoStimulierBare nanopartikel als Biologische Marker Entwickelt Werden。 Diese Zielsetzung des Projektes Wirft Interessante neue physikalische fragen auf，die auf das问题der trennung und speicherung vonladundungsträgern，nanokristallen hinauslaufen。 Systemen中的Ist Die Speicherung derLadungsträger因此Kleiner abmessungen noch stabil angesichtsderMöglichkeitvon von von von durch durch turch the Tunnel prozesse？最后，斯托克斯战略的野性死亡战略是世界上最好的。 prüfen，ob und intwieweit dabei die speichermechanismen weiterhin wirksam sind。

项目成果

Polymer-assisted sol–gel process for the preparation of photostimulable core/shell structured SiO2/Zn2SiO4:Mn2+ particles

聚合物辅助溶胶法制备光激励核/壳结构SiO2/Zn2SiO4:Mn2颗粒

• DOI: 10.1016/j.matchemphys.2014.09.017
• 发表时间: 2014
• 期刊: Materials Chemistry and Physics
• 影响因子: 4.6
• 作者: Moritz Milde;Sofia Dembski;Andre Osvet;Miroslaw Batentschuk;Albrecht Winnacker;Gerhard Sextl
• 通讯作者: Gerhard Sextl