稀土掺杂混合相量子点的上转换光热效应激活巨噬细胞溶酶体功能

本研究创新性地开发了稀土（RE）掺杂的CdSe:Yb/Er/Eu量子点（QDs）纳米平台，通过近红外（NIR）激发的上转换发光（UCL）和光热效应（ΔT=12.8±0.5°C），特异性上调溶酶体酸化相关基因ATP6V1A和LAMP1（P<0.01），显著增强巨噬细胞对布鲁氏菌等胞内病原体的清除能力。该研究为免疫调控纳米疗法提供了"光热-基因调控"协同新策略。

　　

Highlight

我们报道了一种基于稀土（RE）掺杂量子点的纳米平台，可调控溶酶体酸化并增强巨噬细胞介导的胞内病原体清除。通过将硒化镉量子点（CdSe QDs）与镱（Yb³⁺）、铒（Er³⁺）和铕（Eu³⁺）共掺杂，我们设计了具有定制晶体场对称性的混合相CdSe:Yb/Er/Eu QDs，具备宽光谱响应（340-800 nm）和高效上转换发光。这些纳米探针通过稀土f-f跃迁实现强光捕获，具有尺寸可调特性和双模式荧光成像能力（上转换/下转换）。

Materials

硒粉（99%）、四水合硝酸镉（99%）、五水合硝酸镱（99%）、五水合硝酸铒（99%）、五水合硝酸铕（99%）、硼氢化钠（99%）、谷胱甘肽GSH（99%）、氢氧化钠（99%）。所有化学品均购自麦克林公司，未经纯化直接使用。

Synthesis Methods

采用改良的一步水热法合成浓度为0.003 mmol·mL^-1的CdSe QDs。首先将1 mmol硒粉与4 mmol NaBH₄溶于4 mL去离子水，在氮气氛围下室温搅拌数小时直至...

Structural and Compositional Characterization of RE-Doped CdSe QDs

XRD图谱显示未掺杂和RE掺杂CdSe QDs均呈现纳米晶特征宽衍射峰。峰解卷积显示立方相和六方相的混合特征：25.1°、42.0°和49.6°对应立方相，23.6°、26.7°和45.7°则与六方相匹配。尽管RE掺杂后峰位基本不变，但相对强度变化表明...

Conclusion

本研究表明，特别是掺镱的CdSe QDs在巨噬细胞内化后仍保持激发多功能性和强效上转换发光特性。结构光谱分析揭示，RE掺杂诱导混合相结晶并修饰电子能带结构，引入中间能态增强上下转换发射。值得注意的是，CdSe:Yb QDs的上转换驱动激发可促进...