无限次与双向的近红外纳米晶体光开关
光学
2023-07-12 v1
摘要
其发光可由光刺激切换的材料推动了从超分辨成像1-4、纳米光子学5和光学数据存储6-8到靶向药理学、光遗传学和化学反应性9等技术的发展。这些可光切换的探针，包括有机荧光团和蛋白质，易于发生光降解，并且常常需要光毒性剂量的紫外（UV）或可见光。胶体无机纳米颗粒相较于现有可光切换材料具有显著的稳定性优势，但实现双向发射切换（尤其是利用近红外（NIR）光）的能力尚未在纳米颗粒中见诸报道。在此，我们展示了雪崩纳米颗粒（ANPs）的双向近红外（NIR）光切换，利用位于NIR-I和NIR-II光谱区的光触发实现了对上转换发射的完全光学控制，可用于深层组织成像。采用单步光暗化10-13和光增亮12,14-18，我们展示了单个纳米颗粒在环境或水相条件下无限次的光切换（7小时内>1000次循环）且无 measurable 光降解。通过建模和测量亮态与暗态下单个ANP的光子雪崩特性，阐明了光切换机制的关键步骤。ANP的无限可逆光切换实现了可无限重写的ANP二维和三维多级光学图案化，以及具有亚Å定位超分辨率的 optical 纳米显微术，使我们能够区分紧密堆积簇中的单个ANP。
引用
@article{arxiv.2209.06098,
title = {Indefinite and Bidirectional Near Infrared Nanocrystal Photoswitching},
author = {Changhwan Lee and Emma Z. Xu and Kevin W. C. Kwock and Ayelet Teitelboim and Yawei Liu and Natalie Fardian-Melamed and Cassio C. S. Pedroso and Hye Sun Park and Jongwoo Kim and Stefanie D. Pritzl and Sang Hwan Nam and Theobald Lohmueller and Peter Ercius and Yung Doug Suh and Bruce E Cohen and Emory M Chan and P. James Schuck},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06098},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 5 figures