アップコンバージョンナノ光源を用いた有機固体中励起エネルギー移動の超解像計測

使用上转换纳米光源超分辨率测量有机固体中的激发能量转移

基本信息

批准号：
21KK0092
负责人：
伊都将司
金额：
$ 12.15万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-10-07 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

2022年度は，代表者伊都，分担者五月女は仏側研究グループと協力し，希土類イオンを含むアップコンバージョン（UC）ナノ粒子に対して，波長976 nmの近赤外CWレーザーを励起源として，有機色素固体および共役高分子固体（以下，総称して共役分子固体）中に内包させた単一希土類UCナノ粒子の発光寿命，スペクトル，単一粒子発光イメージなどを測定・取得し，希土類UCナノ粒子から周囲媒体への励起エネルギー移動を評価した。共役分子固体の調製にあたり，伊都，分担者北川・伊藤は協力して候補化合物を選定し，種々の固体作製方法を検討し，目的としたUCナノ粒子内包固体試料を作製した。協力者である大学院生と共にフランス・リール大学に２回滞在し，仏側の共同研究者およびそのグループと共同で上記研究を遂行した。共役分子固体中に内包された希土類UCナノ粒子の発光寿命は，固体基板上に分散固定された（周囲にエネルギーアクセプターとなる共役固体が存在しない条件下の）UCナノ粒子に比べ，より短寿命の発光減衰を示した。また，共役分子固体中に内包された希土類UCナノ粒子を近赤外光で選択励起し，希土類UCナノ粒子および共役固体の顕微発光イメージをそれぞれの発光波長ごとに弁別して取得し，観測された共役分子固体の発光は希土類UCナノ粒子から共役分子固体への励起移動によるものであることが確認できた。さらに，三重項-三重項消滅（TTA）に基づくUC機構で可視域発光するナノ粒子の作製にも取り組んだ。増感剤である有機金属錯体を合成し，発光材である有機色素との混合系ナノ粒子を作製した。このTTA-UCナノ粒子が近赤外励起下で可視発光することを顕微発光イメージング等により確認した。

In 2022, representative Ito and sharer Mayume worked with the French research group to measure and acquire the emission lifespan, spectrum, and single particle emission images of single rare earth UC nanoparticles encapsulated in organic dye solids and conjugated polymer solids (collectively referred to as conjugated molecular solids) for upconversion (UC) nanoparticles containing rare earth ions, using a near-infrared CW激光器的波长为976 nm作为激发源，并评估从稀土UC纳米颗粒到周围培养基的激发能量转移。在制备共轭分子固体时，ITO和他的共享者Kitagawa和Ito合作选择了候选化合物，检查了各种固体制备方法，并生成了含有UC纳米颗粒的固体样品。他与他的合作者和研究生一起在法国的里尔大学（Lille University）呆了两次，并与法国研究人员及其小组合作进行了上述研究。与共轭分子固体所包围的稀土UC纳米颗粒的发射寿命相比，光衰减的寿命较短，比分散并固定在固体底物上的UC纳米颗粒（在不存在共轭固体作为能量接受者的条件下）的发射寿命比分散并固定的UC纳米颗粒的衰减寿命较短。此外，在结合固体中封闭的稀土UC纳米颗粒被近红外光选择性激发，稀土UC纳米颗粒和共轭固体的微发光图像是通过区分每个发射波长来获得的，并证实了从所观察到的固体液体的凝聚力转移到同一偶然的固体群体，这些固体均具有浓缩的凝聚。固体。此外，我们还使用基于三胞胎 - 三重ni灭（TTA）的UC机制来生产可见范围的纳米颗粒。合成的有机金属络合物被合成以制备具有发光材料的有机染料混合纳米颗粒。通过微发光成像等，这些TTA-UC纳米颗粒在近红外激发下发出可见光。