[发明专利]一种近红外长余辉发光材料、荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种近红外长余辉发光材料、荧光探针及其制备方法和应用。该近红外长余辉发光材料的化学组成为LaGa_1‑x‑yCr_xSb_yO₃，其中，0.001≤x≤0.03，0.001≤y≤0.03。本发明提供的近红外长余辉发光材料，以LaGaO₃为基质，掺杂离子Cr³⁺和Sb³⁺优化余辉性能；得到的近红外长余辉发光材料能够被X射线有效激发，产生位于750nm的余辉发射，余辉持续时间长达500小时，在光电器件或生物成像中具有广泛的应用前景；特别是纳米颗粒状的近红外长余辉发光材料可制备成荧光探针用于活体成像，在低剂量X射线激发下就能获得较佳的成像效果。

技术领域

本发明属于近红外发光材料及生物成像应用技术领域，具体涉及一种近红外长余辉发光材料、荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

光学成像以荧光探针为媒介，能够帮助人类对活体目标进行可视化和监测，延伸并直接应用于药理学、细胞生物学和诊断学等领域。但是这种技术仍然存在许多局限性，尤其是在生物体内通过原位激发时产生的组织自荧光影响，同时激发光和发射光较弱的组织穿透能力，这些因素限制着医学成像领域的发展。由于长余辉材料在经过例如X光、紫外光、可见光和电子束等激发后，仍然能够观察到持续发射，长余辉材料这一特点使得其在生物医学领域具有巨大的应用潜力。特别是发射光是在近红外光区域(700～1000nm)的余辉发光材料，因为生物体血液和组织在这个波长范围内是相对透明的，所以近红外余辉发光材料可以用于活体生物组织目标的成像和追踪，避免减少了体内自荧光的干扰，为成像提供了较大的组织穿透深度。

至今为止，以ZnGa₂O₄:Cr³⁺和LiGa₅O₈:Cr³⁺为代表的绝大多数Cr³⁺激活近红外长余辉材料的发光峰值均小于720nm(Liu,J.,et al,Imaging and therapeutic applicationsof persistent luminescence nanomaterials.Advanced drug delivery reviews,2018.)，具有更强穿透能力的长波长余辉材料研究的相对较少。更重要的是，因为光动力治疗以及生物体内示踪成像对激发光源的穿透深度提出了更高的要求，传统的紫外光和可见光激发限制了长余辉材料在生物成像方面的应用。于是，研究者开始关注具有高穿透能力的X射线激发光源，但是X射线对生物体存在辐射损伤，如何获得高效的X射线激活的近红外长余辉发光材料成为了现阶段的研究热点。总之，开拓近红外长余辉材料有望促进医学成像、肿瘤治疗等领域的发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中X射线激活的近红外长余辉发光材料不够高效的缺陷或不足，提供一种近红外长余辉发光材料。本发明提供的近红外长余辉发光材料在X射线激发下余辉发射峰位于750nm，余辉持续时间长达500小时，在光电器件或生物成像中具有广泛的应用前景；特别是纳米颗粒状的近红外长余辉发光材料可制备成荧光探针用于活体成像，在低剂量X射线激发下就能获得较佳的成像效果。

本发明的另一目的在于提供上述近红外长余辉发光材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述近红外长余辉发光材料在光电器件或生物成像中的应用。

本发明的另一目的在于一种荧光探针。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种近红外长余辉发光材料，所述近红外长余辉发光材料的化学组成为LaGa_1-x-yCr_xSb_yO₃，其中，0.001≤x≤0.03，0.001≤y≤0.03。