Adv. Mater.：
【研究背景】由于獨特的光學性質，長余輝材料（PLPs）在材料科學和生物學領域有著廣闊的應用前景。本質上，這種持續發光的激活依賴于PLPs中的固有晶格缺陷。傳統理論中，缺陷態具有能量型連續性屬性，可以捕獲離域載流子，并在激發光關閉后將其儲存長達數小時或數周。然而，到目前為止，現有材料普遍依賴的長余輝激活方式是體外紫外光源激發。這種激發方式由于波長限制，只能保證體內長余輝成像在體內維持一個衰減周期。低能近紅外（NIR）光子具有生物相容性，在生物環境中的吸收和散射明顯減少，表現出顯著改善的深層組織滲透性，減少光學損傷和毒性。通過近紅外光激勵誘導長余輝對于實現體內的反復光激勵和穩定多周期成像意義重大。【成果簡介】近日，浙江大學邱建榮教授、馬薩諸塞大學醫學院韓剛教授、廣州醫科大學李楊教授聯合報道了一個新的光子觀測和上轉換類陷阱能量遷移過程的范例，該過程建立在鉍摻雜錫酸鈣熒光粉和納米顆粒中反向載流子從低能陷阱到高能陷阱的轉變之上。他們發現這種反向載流子轉移方式類似于晶格缺陷態光子能量上轉換方式。這個過程需要深陷阱首先在近紅外光輻照下俘獲并存儲一個受激光電子，隨后持續的近紅外光輻照會誘導該受激光電子進入淺陷阱，實現二次存儲。因此，低能近紅外光子的吸收和儲存可以隨著隨后的近紅外余輝發射而發生。發現這些近紅外吸收-近紅外發射PLPs和納米粒子能夠在體外和體內通過深度組織可穿透的近紅外光子在≈740nm處重復充電，并在≈810nm處發射近紅外光子的長余輝信號。這一概念性的工作將為設計新類型的近紅外吸收-近紅外發射PLPs和納米粒子提供物理無害和深層組織穿透性近紅外光可再生性，并為目前受到材料限制的眾多生物應用奠定基礎。該文章近日以題為“Trap Energy Upconversion-Like Near-Infrared to Near-Infrared Light Rejuvenateable Persistent Luminescence”發表在知名期刊Adv. Mater.上。