[发明专利]基于三线态-三线态湮灭上转换发光的温度监测材料

说明书

本发明属于温度传感领域，具体提供了一种基于三线态‑三线态湮灭上转换发光的温度监测材料。该材料包括温度灵敏性响应部分和温度校准部分；其中所述温度灵敏性响应部分是基于三线态‑三线态湮灭的上转换发光体系，它主要包括敏化剂和湮灭剂；所述温度校准部分主要包括参比体系。基于三线态‑三线态湮灭的上转换发光体系的发光信号会随着温度的上升而增强，而参比体系的发光信号会随着温度的上升而减弱或保持不变，所以通过对发光信号的实时测量，能够以两个发光信号的比率值动态地监测生物体内温度的变化过程。本发明可以促进上转换发光材料在细胞或生物体内的温度监测、成像、生理医学研究等方面的应用。

技术领域

本发明属于温度传感领域，具体为一种基于三线态-三线态湮灭上转换发光机制可对生物体内的温度进行监测的材料，涉及比率型复合材料的制备以及其温度监测方法。

背景技术

温度是物质的一个基本状态参数，温度的精确测量对于许多科学研究都具有重要意义。尤其是对于一个生命系统而言，其温度的变化通常与诸多生命活动的机能相关，通过监测体内温度的变化，可以揭示一些重要的生命过程。光学成像能够非接触式无损地进行信号探测，是生物体内温度监测的常用手段。其中，荧光成像因具有较高的分辨率、较短的收集时间、且信号直观可视化等性质而引起人们的特别关注与研究。但是，常规的荧光探针在生物应用时会产生较强的背景荧光干扰，因此并不适用于生物体内的温度监测。

基于反斯托克斯过程的上转换发光机制，以较长波长的低能量光子作为激发源，可以有效避免生物系统的自发荧光，对于生物体内温度监测来说是一项很有前景的技术。因此，一些基于稀土元素掺杂的上转换纳米晶的温度探针被陆续开发。然而，这些基于稀土纳米晶的温度探针的上转换发光量子效率一般都很低(1％)，且热敏感性(1.6％K^–1)和温度分辨率(0.5K)也普遍处于较低水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于三线态-三线态湮灭上转换发光的温度监测材料。

本发明的另一目的在于提供一种上述基于三线态-三线态湮灭上转换发光的温度监测材料在温度动态指示方面的应用。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种基于三线态-三线态湮灭上转换发光的温度监测材料，该材料包括温度灵敏性响应部分和温度校准部分；其中所述温度灵敏性响应部分是基于三线态-三线态湮灭的上转换发光体系，它主要包括敏化剂和湮灭剂；所述温度校准部分主要包括参比体系。

本发明的参比体系具有近红外发光的性质。

本发明中的基于三线态-三线态湮灭的上转换发光体系可由敏化剂和湮灭剂组成，也可以将敏化剂和湮灭剂溶解在粘性介质(如液体石蜡)中构成，也可以进一步在敏化剂、湮灭剂和粘性介质的基础上加入其他不影响上转换发光体系主要性能的其他组分，为上转换发光体系带来其他有益特性。

本发明中的温度校准部分可只由参比体系组成，也可以在参比体系的基础上进一步加入其他组分，如载体、介质等。

在一种优选方案中，基于三线态-三线态湮灭的上转换发光体系中的敏化剂与湮灭剂的摩尔比为1:1～1:1000，更优选1:1～1:100，进一步优选1:5～1:50，更进一步优选1:5～1:20。

在一种更优选方案中，湮灭剂的用量为2x10^-3mol L^-1，敏化剂的用量为2x10^-4molL^-1。

在一种优选方案中，基于三线态-三线态湮灭的上转换发光体系和参比体系的质量比为100:1～1:100；优选50:1～1:50，进一步优选30:1～1:20，更优选20:1～1:10。

在一种优选方案中，敏化剂选自氟硼二吡咯类化合物，钌、铱、钯或铂的卟啉类金属配合物，或者钌、铱、钯或铂的酞菁类金属配合物。