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　　光學成像技術能夠洞察復雜的生命活動，為揭示生物體內的復雜生理與病理動態過程提供關鍵視角。其中第二近紅外窗口（NIR-II，700-1700 nm）的光學成像能更深入地穿透組織高清晰度成像，在活體成像、腫瘤手術導航等領域應用潛力巨大。鑭系納米粒子是理想的NIR-II發光材料，但傳統鑭系納米顆粒受限于敏化劑效率，需要依賴高功率激光激發才能獲得足夠的發光亮度。因此，尋找替代性敏化劑，以達成低功率激發的高效近紅外發光，對于拓展鑭系納米材料的應用范圍具有至關重要的意義。

　　針對這一難題，本研究團隊統介紹了過渡金屬敏化鑭系近紅外發光納米粒子的合成方法，為高性能發光材料的開發提供了標準化方案。該協議詳細闡述了從三氟乙酸鹽前驅體制備到最終納米粒子合成的全流程，涵蓋鉻、錳、鎳三種過渡金屬離子作為敏化劑的合成路徑。與傳統鑭系材料相比，過渡金屬離子具有更高的摩爾吸光系數，能夠顯著提升材料的吸光能力和發光效率。

圖1 . 過渡金屬敏化鑭系近紅外發光納米粒子的工作流程

　　此外，研究團隊優化了熱分解反應裝置，成功制備了Na?CrF?:Er、NaMnF?:Er和KNiF?:Er等多種過渡金屬敏化鑭系納米粒子，并構建了NaYF?:Er@Na?CrF?核殼異質結構。與傳統的染料敏化策略相比，該方法在保持相近能量轉移效率的同時，顯著提高了材料的光穩定性。同時，過渡金屬元素在地殼中儲量豐富，使得這種材料在成本效益方面具有明顯優勢，為大規模應用奠定了基礎。該協議還提供了詳細的故障排除指南和驗證方案，確保實驗的可重復性。該新型發光材料在生物醫學成像（尤其是活體深組織成像）等領域展現出廣闊應用前景。本研究構建的先進材料庫及相關合成策略，有望推動近紅外發光材料的創新應用。

圖2. （a-c）鉻敏化鑭系納米顆粒（Na3CrF6:Er）的結構與形貌表征。

（d-f）錳敏化鑭系納米顆粒（NaMnF3:Er）的結構與形貌表征。

（g-i）鎳敏化鑭系納米顆粒（KNiF3：Er）的結構與形貌表征。

　　參考文獻：

　　J. Ming, Z. Xie, J. Wu & F. Zhang. Synthesis of transition metal-sensitized lanthanide near-infrared luminescent nanoparticles. Nat. Protoc. 20, 123–456 (2025). https://doi.org/10.1038/s41596-025-01245-6