発光シリカナノ粒子の分類、合成、および応用：レビュー

はじめに

発光材料は、その特殊な光学特性のために広く使用されています[1]。ただし、それらの用途は、疎水性や生体適合性が低いなどの多くの制限によって、または毒性が高く、生体適合性が低く、吸光度が低いなどの欠点があるために制限されます[2、3、4、5]。したがって、実際のアプリケーションの要件を満たすために発光材料を変更する必要があります。

特性が改善されたLSNは、生物学[6、7]、照明[8]、およびセンサー[9]でますます注目を集めています。それらの特徴的な光学特性は、それらを光学材料において独特なものにします[10]。シリカは光を透過するため、蛍光材料のマトリックスとして理想的な候補になります。マトリックスとシリカはこれらの基本的な要因と一致するため、熱力学的および化学的安定性も重要な要因です[11]。さらに、シリカの表面は簡単に修飾できるため、さまざまな官能基でさらに官能化して、さまざまな要件に適合させることができます[12]。上記の利点の多くを有するシリカは、当然、発光材料の特性を改善するための理想的な基板です[13]。多機能ナノシステムは、異なるプロセスを使用して、シリカナノ粒子内および表面上に1つまたは複数の異なるナノ材料を組み立て、カプセル化、または統合することによって作成できます[11]。発光材料の改質として、優れた特性を備えたLSNがフロンティア研究でますます注目を集めています[14]。 Montalti etal。有機色素をドープしたシリカを用いた医用画像における多くの優れた研究を要約しました[6]。シリカはリン光物質に安定した多機能プラットフォームを提供しますが、長期的な毒性を研究する必要があります。 MichaelSchäfrlingは発光センサーの技術を実証しました[9]。選択性と感度はセンサー材料の中核です。 Zou Hua etal。有機シリカ修飾の手段について詳しく説明しました。ナノコンポジットは、成分を分離するのに優れた特性を持っています[15]。生物学などの特定の分野に焦点を当てた多くの不思議なレビューがありますが[6、7、16]、LSNの体系的な紹介と他の分野での優れたパフォーマンスが欠けています。

このレビューは、LSNの分類から始まり、その後に合成方法が続きます。 LSNのカテゴリーは、発光材料の分類に基づいて体系的に確立されています。化学的性質と発光メカニズムの観点から、有機分子染料、発光金属、および量子ドット（QD）をドープしたリン光物質は、3つの典型的なリン光物質であり、LSNの代表として独自の発光メカニズムと利点があります[17、18、19 ]。ハイライトは、シリカがリン光物質の特性をどのように強化するかです。発光材料の用途が不足しているため、LSNの性能を向上させるための可能な戦略について説明します。生物学的用途だけでなく、ディスプレイやセンサーも含まれます。

LSNの分類

さまざまな明るさを発する発光は、材料分野で大きな価値があります[20]。発光材料の修飾に関する多くの研究が、信号対雑音比、安定性、および潜在的な用途への環境適応性を改善する方法について行われてきました。発光性能を高めるためのランタニド錯体へのアンテナ配位子の導入は、修飾の典型的な例です。シリカは、さまざまな機能とさまざまな化学的性質を持つ材料を混合するための優れたマトリックスです。リン光物質は、シリカマトリックスにドープされて、自然の欠陥を修正し、特性を改善します。これは、簡単に修正された無毒のシリカ表面と発光染料の保護を備えた幅広いアプリケーションに有利です。多機能で調整可能な適応性により、LSNはますます注目を集めています。すべての発光リン光物質の中で、有機発光分子、発光金属ドープリン光物質、およびQDは、強調表示に値する3つの最も代表的なカテゴリです。したがって、上記の3つの色素は、シリカと組み合わせた典型的なLSNとして示されています。代表的な例を表1に示します。

有機発光分子がLSNをドープ

有機発光分子は、π共役環構造と小さなサイズを持つ重要な発光材料です[16]。ただし、非特異的なラベリングとブリーチはそれらの適用を妨げます。有機色素をドープしたシリカナノ粒子は、優れた安定性、選択性、生体適合性を備えて広く研究されています[52、53]。 Van Blaaderen etal。 [21]は、発光シリカ球を合成するための予備的な試みを行いました。フルオレセインイソチオシアネート（FITC）は、共有結合によって染料をシリカと組み合わせるための実行可能な方法を提供するAPS（（3-アミノプロピル）トリエトキシシラン）の助けを借りて、シリカの表面にコーティングされました。このプロセスに触発されて、アンドリュー等。 [22] 2層のデュアルエミッション蛍光シリカナノ粒子を合成しました。テトラメチルローダミンイソチオシアネート（TRITC）とFITCの2つの染料を、無水窒素環境でAPSを使用してシリカに結合させました。概略図とSEM画像（図1a）は、ナノ粒子のナノ構造を示しています。 TRITCを含むシリカは、最初にデュアルエミッションナノ粒子のコアとして合成され、FITCはコアの表面にさらにテトラエトキシシラン（TEOS）と結合しました。合成された二重発光蛍光シリカナノ粒子は、図1b–dのラット好塩基性白血病肥満細胞（RBL-2H3）の細胞内pH値を正常に調査しました。

a 参照色素（TRITC）とセンサー色素（FITC）を含むデュアルエミッション蛍光シリカナノ粒子の形成図と走査型電子顕微鏡（SEM）画像。 RBLマスト細胞の共焦点蛍光顕微鏡画像（TRITCシリカ粒子として赤、AlexaFluor 488-コレラ毒素Bとして緑）。 pHセンサーとしてのRBLマスト細胞の共焦点蛍光顕微鏡画像。 b 参照チャネルの場合、 c センサーチャネルの場合、 d オーバーレイされた画像の場合、および e 実験に従って計算されたpH値の偽色レシオメトリックイメージング[22]

有機フルオロフォアの光安定性を改善するために、シリカカプセル化が一般的に使用される修飾方法です。 Long Jiao etal。 [23]は、近赤外（NIR）蛍光プローブとして4つのアミノシアニン色素を選択し、一般的なシランカップリング剤である3-アミノプロピルトリエトキシシラン（APTES）と対応してカップリングしました。 TEOSは、マイクロエマルジョンシステムで処理されたNIR染料で加水分解されました。シアニンをロードした蛍光シリカナノ粒子（FSNP）は、遠心分離と洗浄の後に得られました。プロセス全体を図2aに示しました。図2bに示されているように、シリカにカプセル化された4つのFSNPは、遊離色素よりも優れた蛍光強度のpH安定性を示しました。 4つのFSNPは、同時に明るさを改善しました（図2c）。彼らは、共焦点レーザー走査型顕微鏡（CLSM）によって、生細胞での光安定性をテストしました。 FSNP-3およびFSNP-4（より多くの固定部位）は、遊離色素よりも光安定性が改善されましたが、FSNP-1およびFSNP-2は改善されませんでした。より多くの固定部位が色素分子の構造を強化しました。剛直な構造の染料は、非放射性崩壊が少なく、分子内回転が難しいため、染料が明るくなります。シリカ層は、分子構造を強化したカプセル化された材料を保護し、光退色することなく輝度を向上させることができます。 FSNP-3および4も、図2dのメチルテトラゾリウム（MTT）法によると、生物学的毒性が低かった。生体適合性はシリカのもう1つの利点です。

a FSNP-1、FSNP-2、FSNP-3、およびFSNP-4のメカニズム。 b すべてのサンプルのさまざまなpH値での正規化された強度。 c FSNPと遊離色素の発光強度。 d FSNPと24時間インキュベートした後、raw264.7マクロファージ細胞の生存率を示しています[23]

凝集は、ほとんどの発光色素の消光の主な理由の1つです。燐光物質は、シリカで安定して適切な濃度を保つことができます。従来の発光団とは異なり、凝集誘起発光発光団（AIEgens）は、この問題の影響を受けません。逆に、凝集は強い放出につながります[54]。生物学分野でのAIEgenの性能を向上させるために、多くのポリマーマトリックスを使用してAIEgenをカプセル化します。さらに、水や酸素など、AIEgensの消光を引き起こす可能性のある他の問題がいくつかあり、これはアプリケーションに悪影響を及ぼします。シリカはそれらをクエンチャーから防ぐことができます[55]。上記のこれらの分析に基づいて、AIEgenであるTPETPAFN（2つのテトラフェニルエチレンペンダントと分子内電荷移動コアからなる典型的な蛍光物質）は、F127（ポリ（エチレングリコール）-ブロック-ポリ（プロピレングリコール）-ブロック-ポリ（ポリエチレングリコール））コアミセルを形成する[24]。 TEOSを加水分解して、修正ゾルゲル法によりコアミセル上にコーティングされたシリカシェルを得ました。図3に示すように、合成TPETPAFN-F127-SiO ₂ ナノ粒子は、シリカシェルの保護の恩恵を受けて、より優れたフォトルミネッセンス特性を示しました。

a 、 d TPETPAFN-F127-SiO ₂ の蛍光画像と光子のヒストグラムを表示 NP、対応する b 、 e TPETOAFNNPおよび c の場合 、 f 商用QD655の場合[24]

発光金属ドープLSN

希土類金属[56]と遷移金属[57]は、電荷移動遷移に基づく一般的な発光金属材料です。配位子と錯体を形成した後の発光は、この材料の最も明白な特徴です。金属発光には、LMCT（配位子から金属への電荷遷移）とMLCT（金属から配位子への電荷遷移）の2つの主要なメカニズムがあります。ランタニド金属と遷移金属がそれぞれ典型的な例です。豊富な電子エネルギーレベルのために、さまざまな発光を伴う発光の分野での応用に大きな可能性を秘めている多様な発光金属があります[58]。 LSPRを使用した貴金属は、強化された発光材料に広く使用されており、このセクションに含まれています。それにもかかわらず、低い増感効率と消光は、発光金属の用途を制限します[59]。それらの光安定性および生体適合性を改善するために、フランシス等。さらなる修飾のために、配位子に置換シリル基を追加しました[30]。 Eu @ Si-OHナノ粒子は、シリル基で修飾されたEu錯体を逆マイクロエマルジョン法でシリカでコーティングした後に得られました。製品は最終的にEu @ Si-NH ₂ としてAPTESでアミン官能化されました ナノ粒子。シリカ層は、クエンチャー（OHおよびNH ₂ グループ）。その結果、どちらも図4でより優れた光安定性を示しました。Eu@ Si-NH ₂ ナノ粒子はバイオイメージングで優れた性能を示しました。

365nm照射下での露光時間とともに変化する蛍光強度の曲線 a CHCl ₃ の親Eu複合体 解決策、 b Eu @ Si-NH ₂ 、および c リン酸緩衝生理食塩水（PBS）緩衝液中のEu @ Si-OHナノ粒子[30]

Ezquerro etal。ゾルゲルプロセスを介して安定性と光物理的特性を強化するために、Ir錯体、MLCT発光錯体をシリカフレームワークに組み込みました[60]。これらのリン光物質は、シリカを保護することで、周囲条件だけでなく、白色発光ダイオード（WLED）にさらに応用できる過酷な環境でも優れた安定性を示しました。

Y. Li etal。 [31]合成されたオレイン酸安定化アップコンバージョンナノ粒子（UCNP）。次に、マイクロエマルジョン法によりUCNP上にシリカ層をコーティングし、水溶性UCNPを得た。 Eu（TTA） ₃ の紹介 フェン複合体をシステムに組み込み、NaGdF ₄ を合成しました ：Yb、Er @ SiO ₂ @Eu（TTA） ₃ フェン（UCNPs @ SiO ₂ @EuTP）ナノスフェア。シリカコーティング後の表面消光が抑制され、その結果、図5に示すように発光強度が向上しました。シリカを使用すると、2つの異なる発光を持つ水溶性ナノ粒子が得られました。

a UCNPs @ SiO ₂ の形成 サンプルの@EuTPおよびTEM（透過型電子顕微鏡）画像。 b 、 c UCNPの場合、 d 、 e UCNPs @ SiO ₂ の場合 、および f 、 g UCNPs @ SiO ₂ の場合 @EuTP [31]

Chen etal。 [42] WLEDにカーボンドット（CD）と希土類イオンを使用することに成功しました。彼らは、ワンポット有機熱分解法によってCDを合成しました。これは、470 nmで最大の青色発光を示し、それぞれ251nmと364nmで2つの励起ピークを示しました。白色発光コンポジットを得るために、CDを青色発光コアおよびSr ₂ として使用しました。 Si ₅ N ₈ ：Eu ²⁺ オレンジ色の発光成分としてリン光を使用した。 CDはStöberシステムに入れられました。 TEOSが加水分解されると、CDは赤リンを含むシリカ層でコーティングされます。カーボンドット-シリカ-リン複合体（CDSP）は、遠心分離、乾燥、および粉砕後に合成されました。 CDSPは、UV（紫外線）から黄色の領域（200〜600 nm）までの幅広い吸収を示し、特にUV領域で強く吸収されました。さまざまな波長での励起をテストした後、彼らは、CDSPが図の400 nmでの励起で、クローゼット国際照明委員会（CIE）の座標（0.32、0.32）を純粋な白色光（0.33、0.33）の座標にしたことを発見しました。 6.そして、CDとリン光物質の質量比を調整することによってCDSPの発光を取得することは良い試みでした。 400 nmで励起すると、白色発光に最も近い質量比（3.9％（0.32、0.32）および5.1％（0.34、0.32））が得られました。 CDSPは、発光ダイオード（LED）パッケージでCD＆P（CDおよびリン光物質と直接混合）よりも優れた白色発光（0.30、0.31）を示しました（0.28、0.29）。 2つの成分がシリカとともに均一に分散し、凝集と相分離の可能性が減少しました。最後に、UVダイオードチップ（375 nm）上にCDSP粉末を含むWLEDを取得し、白色光（0.30、0.33）を取得しました。演色評価数（CRI）は約94で、YAG：Ceベースの商用WLED（CRI <75）よりも高かった。

CDSPベースのWLEDの性能：発光スペクトルと写真[42]

シリカは、蛍光を増強するために貴金属から適切な距離を保つために、発光材料の保護層として一般的に使用されます。これは、光によって引き起こされる自由電子の定常振動によるものです。発光を増強するために、それは染料と貴金属粒子との間の適切な距離に保たれる必要があります。高貴な増強材料に関しては、金属ナノ粒子自体が発色団の消光を引き起こす可能性がありますが（5 nm以内）、それらの蛍光は100倍まで増強する可能性があります（約10 nm）。初期の研究では、Tuo Li etal。 [61]マイクロエマルジョンマトリックス（Ag / SiO ₂ ）にシリカシェルを含むAgナノ粒子を合成 ナノ粒子）。シリカを生成するために必要な試薬（TEOSおよびシクロヘキサン）は、銀が還元された後にマイクロエマルジョンに注入されました。彼らは、Ag / SiO ₂ に対するさまざまな条件（Rの場合は水/界面活性剤、Hの場合は水/ TEOS）の影響を注意深く研究しました。 ナノ粒子とその結果を図7に示します。Agだけでなく他のナノ粒子もマイクロエマルジョンシステムでコア上に均一で厚いシリカ層をコーティングするのに適した方法です。 Zhenhua Bai etal。 [25]やったのは良い例です。蛍光pH感受性色素の一種である8-ヒドロキシピレン-1,3、6-トレスルホン酸（HPTS）は、その独自の利点により、細胞内pHセンサーとして製造するのに適しています。しかし、極端なpH条件は、それを鈍感にしました。溶液が酸性の場合、その蛍光効率は大幅に低下します。 HPTS吸着Ag @ SiO ₂ ナノ粒子（図8a）は、貴金属で強化された蛍光効果に基づいて調製されました。図8bから、Ag @ SiO ₂ -8 nm @ HPTSは、特に極端なpH条件でより優れた蛍光強度を示しました。

a Hの関数としてのサイズの変化（ R =4および X =1）; b R のとき は可変であり、Agクラスターのサイズ変化[61]

a HPTS吸着Ag @ SiO ₂ の合成の進捗状況 ナノ粒子。 b Ag @ SiO ₂ の蛍光強度比 -8 nm @ HPTS（緑）およびコントロールサンプル（赤）[25]

QD-ドープされたLSN

量子閉じ込め効果により、QDは、半導体QD、カーボンQD、またはその他のタイプのいずれであっても、優れた発光特性を示します。最近、多くの研究が光学デバイスにおける量子ドットの応用に焦点を合わせています。時々、それらの特性は複雑なアプリケーションを適応させるのに十分ではありません。必要な変更が不可欠であり、シリカが適切なマトリックスです[1]。

バイオラベルと磁気共鳴画像法の組み合わせを実現するために、CdSeQDを磁性Fe ₂ にコーティングしました。 O ₃ NH ₂ を含むシリカ層によるコア グループ。関連する写真と特性を図9に示しました。NH _{2を組み合わせた} 生体固定膜（BAM）を使用したグループでは、4T1マウス乳がん細胞膜がBAM-SiO ₂ で特異的な標識を示しました。 -CdSe MQD [44]。生体適合性と磁性により、多機能発光ナノ粒子は医学で幅広い用途を獲得するでしょう。

磁気的変化を証明するための通常の光の下での写真（ a 、 b ）。 c 磁気特性と発光特性の両方を証明するためのUV光下での写真。 d 緑とオレンジの磁気量子ドット（MQD）のUV写真。 e 、 f SiO ₂ の発光スペクトル -PBS溶液中のMQD（ e 吸収と f 放出用）[44]

QDの用途を広げるには、水溶性と非毒性を変更する必要があります。シリカは、QDの変更に大きな可能性を示しています。 Yunfei Ma etal。 [43]は、自家製の相間移動試薬（アデノシン5'-一リン酸、AMP）とシランカップリング剤（3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、MPS）をStöberシステムに導入しました。油溶性（初期CdSe / CdS / ZnS QD）、アルコール可溶性（AMP-QD）、および水溶性（QD周辺のTEOSの加水分解）は、溶解度の変化の全体的な進行でした。 QD @ SiO ₂ 最初のものと同じフォトルミネッセンス効率（50〜65％）を持っていました。 QD @ SiO ₂ の利点は、より広いpH範囲（pH 4–8〜2–13）、電解質の安定性の向上、熱安定性の向上、およびHela細胞の生体適合性の向上でした。 。

光デバイスのQDの安定性を確保するには、まばたきの影響を減らす必要があります。点滅は、QD光学デバイスの安定性に影響を与えるランダムな断続的な発光を伴う現象です[62]。まばたきの影響を減らすために、Botao Ji etal。 [45]は、コア材料としてCdSe / CdS QDを生成し、逆マイクロエマルジョン法による最初の疎水性配位子の置換に基づいて、これらのQDをシリカシェルにカプセル化しました。また、QDは、シランカップリング剤としてポリ（1-ビニルイミダゾール-co-ビニルトリメトキシシラン）（PVIS）を使用したシリカ表面のAu層によってさらに修飾されています。ナノサイズの金のシェルは、QDに強化された光学状態密度を与えるプラズモン共振器として機能しました。ハイブリッドレイヤーにより、ローカル環境の大幅な変更に関係なく、QDのプロパティを保持できます。その結果、量子ドットの光安定性が向上しました。金でコーティングした後、QD蛍光寿命は123から20nsに減少しました。ゴールデンQDは効率的な多重励起子発光を示し、そのニュートラルフォトルミネッセンス強度はQDよりも高かった。安定性試験の結果を図10に示しました。さらに、フォトルミネッセンス強度は数時間（24時間でも）安定した状態を保つことができました。発光安定性テストでは、裸のQDの発光がわずか1時間後に劇的に低下することが示されました。シリカ層はQDの性能をわずかに改善しましたが、プラズマ強化効果を示すために次のAu層に適切な間隔を提供しました。

a 量子ドット/ SiO ₂ の概略図 / Auハイブリッド（ゴールデンQD）および各ステージのTEM画像（CdSe / CdS QD、QD / SiO ₂ QD / SiO ₂ / Au _シード およびゴールデンQD）。 b フォトルミネッセンス強度の経時変化。 CdSe / CdSの場合は赤、QD / SiO ₂ の場合は灰色 / Au _シード 、およびゴールデンQDの場合はオレンジ。 c （ b の3つのナノ粒子のフォトルミネッセンス減衰曲線 ）[45]

LSNの合成メソッド

LSNの製造では、リン光物質の選択と合成経路の設計が中心的な内容です。リン光物質はLSNの発光範囲を決定し、合成経路はそれらの構造と機能を確立します。 LSNのすべての合成経路は、シリカに基づいています。ゾルゲル法、逆マイクロエマルジョン法、および直接ミセルアシスタント法は、LSNで使用されてきた均質で規則的なシリカ球を得るための3つの主要なアプローチです。図11は、前述の方法の概略図です。

さまざまな方法によるさまざまなLSNの概略図。 a ストーバー法の場合。 b 逆マイクロエマルジョン法の場合、 c 直接ミセルアシスタント法の場合

Sol-Gel法

ストーバー法とも呼ばれるゾルゲル法は、単分散シリカナノスフェアを得るのに便利で実行可能な方法です。 Stöber[63]は、アンモニア触媒下で加水分解するアルコキシシランを使用して、50 nm〜2μmの範囲のサイズ固有のシリカ球の合成を注意深く研究したため、シリカナノスフェアを合成するのが理想的です。エタノールと水の比率、アンモニアの量、温度などの合成条件をゾルゲル法で制御することにより、さまざまなサイズ（10〜数百ナノメートル）の均質なシリカ球を簡単に得ることができます。ストーバー法を使用して、VanBlaaderenとA.Vrij Langmuirは、反応系に（APS）を添加することにより、染料（FITC）をドープしたシリカの合成に成功しました[21]。図11aに示すように、APSのアミン基を使用すると、シリカ球がFITCを容易に捕捉しました。これまでのところ、染料に加えて、他の多くの材料がストーバー法によってシリカに結合されています。ルイス・M・リズ・マルザン他ストーバー法を改良し、界面活性剤として（3-アミノプロピル）-トリメトキシシラン（APTS）を使用して金-シリカコアシェル粒子を合成しました[64]。ゴールドコアと組み合わせることで、APTESはシリカカプセル化のための化学結合ブリッジングを提供します。アルカリ性条件は、人気のあるStöberシステムとして均質なシリカ球をもたらし、アルコキシシランの酸触媒加水分解も、発光染料をシリカにカプセル化するための実行可能な方法です[65]。

ストーバー法に基づいて、新しい種類のLSNが合成されました。 Lingang Yang etal。 [50]ビニル基のπ-πスタッキングに基づくストーバー法による結晶シリカの合成に成功しました。前駆体としてビニルトリエトキシシラン（VTES）を使用したStöberの進歩、塩酸による中和、溶媒を除去するための真空蒸留、およびテトラヒドロフランを使用した抽出は、有機シリカナノクリスタル（OSNC）の全手順です。図12d–fに示すように、3つのOSNCが同じ結晶構造で、サイズが異なるように合成されました。有機シリカナノ結晶（OSNC）のサイズは、VTESの増加により徐々に増加しています。その結果、図12g、h（UV光下で青、緑、赤）に示されているように、異なる発光特性を示しました。 OSNCは、優れた光安定性とpH安定性を備えていることが特徴です。ダイヤモンド立方晶構造におけるビニル基のエピタキシャル成長は、π-πスタッキングにより示されます。規則正しく積み重ねられたビニル基は、最終的に、量子閉じ込めに続く蛍光を伴う大きなπ共役系を形成します。これらのOSNCは、自己発光シリカ材料を得るための新しいアプローチを提供するシリカの特性により、光学分野で大きな可能性を秘めていました。

OSNCの特性評価： a – c TEM画像および d – f 高分解能透過型電子顕微鏡（HRTEM）画像として。 g UV光照射を受けたOSNCサンプルの写真。 h 国際照明委員会（CIE）の色度図の分布[50]

リバースマイクロエマルジョン法

ストーバー法はLSNを合成するためのシンプルで便利な方法ですが、制御されていない反応条件と初期粒子は発光色素に制限を課します。このような制限を克服するために、BagweとKhilar [66]は、シリカナノコンポジットでコーティングされた銀の合成中に油中水型マイクロエマルジョンシステム[67]を導入しました（図11b）。 TEOSを含む銀ナノ粒子の最初のアルカリ性水溶液は、界面活性剤を使用して水滴にカプセル化されました。 TEOSの加水分解の進行はストーバー法と同じでした。しかし、全体の進歩は、界面活性剤で囲まれた水滴に限定され、それにより、十分に制御されたシステムと単分散シリカナノ粒子がもたらされました。シリカのサイズは、さまざまな界面活性剤、溶媒を選択し、水に対する界面活性剤の比率を変更することによって適切に制御されました。フルオロフォアが水溶性である場合、液滴内の分子内の表面に均一なシリカ層を形成するのは簡単です。 Nianfang Wang etal。 [46]逆マイクロエマルジョン法により、発光シリカでコーティングされたCdS / CdSe / CdSナノ粒子を合成した。図13は、合成QDおよびQD @ SiO ₂ のTEM画像を示しています。 。保護されたQDは、優れた酸および熱安定性を示しました。アプリケーションの特別な要件を満たすために、さらに変更する可能性がありました。

CdSシンシェル（ a ）を使用したCdSe / CdSコア/シェルQDのTEM画像 ）およびシリカCdSe / CdS @ SiO ₂ でコーティングした後 （ d ）; CdSシェルを備えたCdSe / CdSコア/シェルQD（ b ）およびシリカCdSe / CdS @ SiO ₂ でコーティングした後 （ e ）; CdS / CdSe / CdSコア/シェルQD（ c ）およびシリカCdS / CdSe / CdS @ SiO ₂ でコーティングした後 （ f ）[46]

直接ミセルアシスタントメソッド

逆マイクロエマルジョン法では、水溶性発光色素が必要です。逆に、脂溶性の初期ミセルは直接ミセル法の主な特徴であり、加水分解の進行はミセルの周囲で起こります（図11c）。シリカの凝集には前駆体が不可欠です。一般的な進歩として、発光色素はAPSなどのシランカップリング剤で修飾され、補助ミセルを形成します。最初に変更されたミセルは、TEOS凝縮がそれらの周りで発生することを保証します。元のミセルとしてAPTESに結合したローダミンBを使用して、Kumar等。 [26]水中油系でローダミン結合有機修飾シリカナノ粒子を合成し、細胞蛍光プローブとして使用できるさまざまな官能基（スルフヒドリル、アミノ、カルボニルなど）で修飾することに成功しました。

界面活性剤の役割は、シリカの合成だけでなく、メソポーラスシリカの合成にも反映されています。メソポーラスシリカを合成する一般的な方法は、煆焼です。大きな比表面積と変更可能な表面により、メソポーラスシリカナノ粒子は完全な担体になります。医薬品の装填の分野での既知の応用価値に加えて、リン光物質の装填の分野での重要な応用の見通しもあります。 Li Wang etal。 [68] CDを、全範囲の酸素検出に使用できる優れた光化学的安定性を備えた中空メソポーラスシリカミクロスフェアと混合。メソポーラス構造はそれらを独特にします。 Bin Xie etal。 [69]は、膨潤および蒸発法により、CdSe / ZnSコアシェルQDをメソポーラスシリカミクロスフェアに組み込んだ。 Gd ₂ の表面にメソポーラスシリカ層をコーティング O ₃ ：Ali Aldalbahi et al。によれば、修正ストーバー法によるEuリン光物質も実現可能です。 [70]。シリカのカプセル化により、修飾されたGd ₂ O ₃ ：Euナノ粒子は優れた溶解性と生体適合性を示しました。

その他のメソッド

化学蒸着（CVD）[71]、水熱法[51]、アミノ酸触媒によるシード再成長技術[72、73]など、LSNを合成する他の方法もあります。

Lianzhen Cao etal。 [71]合成されたSiC / SiO ₂ CVDおよび熱アニーリングプロセスによる。 Siを使用して熱CVDでSiCコアをコーティングし、次にSiO ₂ シェルは酸化後に得られた。アニールされたSiC / SiO ₂ ナノ粒子は青緑色領域で狭い発光を示しました。合成法は、コアシェルナノ材料を合成するための新しい方法を提供しました。

チャンドラら[51]四臭化シリコン（SiBr ₄ ）を使用して、より小さな蛍光シリカナノ粒子（1〜2 nm）を合成しました ）およびAPTS。オートクレーブで200°Cに加熱することが、反応全体の中心的なステップでした。最終生成物は、透析および遠心分離を含むさらなる精製の後に得られた。シリカナノ粒子は、約34％のフォトルミネッセンス量子収率で明るい青色の発光を放出しました。それは非光退色であり、同時に生体適合性でした。

表面改質により、LSNは複雑なアプリケーションに合わせて調整しやすくなります[74]。シランカップリング剤は、前述のように最も一般的な化学的方法です。豊富なヒドロキシル基は、さらなる修飾のための反応部位を提供します。 Junqiang Wang etal。合成シリカ修飾CeO ₂ ヒドロキシル基による高いガス応答を備えたアンモニアセンサー[75]。加水分解と凝縮の後、異なる官能基を持つシランカップリング剤がシリカの表面に結合します。超疎水性シリカは、VTESの凝縮によって合成されました（-CH =CH ₂ ）[76]。 Ming Ma etal。 -NH ₂ に基づくRAFT重合によって表面にPEGMAとDMEAAをグラフト化 APTSの[77]。表面改質は、複雑な環境での適応性を高め、適切な材料で発光特性を向上させることができます。

これらの方法の中で、LSNを製造するための2つの主要なアイデアがあります。つまり、シリカ資源が加水分解を開始するときに発光色素を反応システムに直接添加することと、発光色素がシランカップリング剤などの他の試薬によってシリカと化学結合を確立することです。 、シリカネットワークの設定前または設定後。特定の構造を持つLSNに適した合成ルートを選択して設計する必要があります。

発光シリカナノ粒子の用途

光は、人々が世界を認識するための最も直感的なツールです。特殊発光の発光材料は、照明やディスプレイなど、さまざまな方法で直接使用できます。同時に、蛍光強度の変化はいくつかの重要な情報を反映する可能性があります。シリカは発光色素に安定したマトリックスを提供するため、LSNは、個別の発光色素と比較して、アプリケーションでの性能が向上しています。それは同時に多機能のための効果的な方法を提供します[6]。多機能で調整可能な表面を備えたLSNは、生物学、照明、センサーにおいて、優れたアプリケーションの見通しと開発の可能性を秘めています。

バイオラベリングと医学

LSNは、生物学において大きな応用価値があります。非毒性は、特に生体内での医療分野の基本的な要件です[78]。一般的な発光色素はしばしば毒性があるという事実は、それらの臨床応用を制限します[79]。お気に入りの非毒性修飾材料であるシリカは、毒性を排除するための優れたソリューションです。シリカナノ粒子（20〜200 nm）の毒性も、In-Yong Kim etal。によって注意深く研究されました。 [80]。サイズ、用量、および細胞型に依存する細胞毒性が彼らの研究の問題でした。高用量は細胞生存率の不均衡な低下を引き起こす可能性がありますが、60nmのシリカナノスフェアは10μg/ mlまでの良好な生体適合性を示しました。細胞が異なれば、シリカナノ粒子に対する耐性も異なります。これは、臨床試験の前に実質的な試験を行う必要があることを示しています。シリカ粒子の吸入は珪肺症を含む急性および慢性疾患を引き起こす可能性がありますが[81]、シリカは依然としてナノスケールでの生物学的応用の可能性を秘めています。発光シリカナノ粒子の生細胞に対する毒性は、Yuhui Jin etal。によって詳細に研究されました。 [38]。 DNAレベルから細胞レベルまで、RuBpyをドープしたLSNの毒性を注意深くテストしました。特定の濃度で、結果は、色素をドープした発光シリカナノ粒子が標的DNAおよび細胞に対して非毒性であることを示しました。これは、LSNが非毒性修飾の優れたソリューションであることを示しています。 Xiqi Zhang etal。 [27]カプセル化されたAIE色素（An18、9、10-ジスチリラントラセンからアルコキシル末端基を有する誘導体）を、ワンポット修正ストーバー法によりシリカナノ粒子にカプセル化しました。シリカでコーティングすると、蛍光強度が向上し、水溶性が高く、生細胞への毒性がないため、An18-SiO ₂ NPには生物医学的応用の可能性がありました。

LSNは、診断とバイオラベリングに大きな応用価値があります。ハイブリッドイメージング造影剤については、Dong Kee Yi etal。 [48]複合磁性粒子（MP）Fe ₂ O ₃ QD（CdSe）を使用し、逆マイクロエマルジョン法によってシリカシェルにカプセル化します。 QDを備えたMPのナノ構造は、図14に明確に示されています。磁気共鳴画像法（MRI）は、特に癌の疾患検出に効果的な方法です。実行可能な使用法、低コスト、および正確な診断の利点により、診断ツールとしての人気が高まっています[7]。ナノコンポジットは、光学造影剤とMRI造影剤の両方として使用できます。 CdSeの存在により、γ-Fe ₂ の有効磁気異方性が増加したことは言及する価値があります。 O ₃ -粒子の混入。これは良い試みですが、量子収率が低い（SiO ₂ / MP-QD 1.1％からCdSe 11.4％）は、実際の効果を制限します。 Willam J. Rieter etal。 [39]も同じ多機能ナノコンポジットを合成しました。違いは、[Ru（bpy） ₃ ] Cl ₂ 発光コアとしてを選択し、常磁性Gd複合体を油中水型逆マイクロエマルション法によって発光コア上にコーティングしました。ナノコンポジットは最終的に同じ方法でシリカに埋め込まれました。図15の結果は、ハイブリッドシリカナノ粒子が生物学的イメージングにおいて優れた光学的およびMRI性能を持っていることを証明しました。ユーロピウム（Eu-MSN）をドープしたメソポーラスシリカナノスフェアは、Mengchao Shi etal。によって入手されました。 [32]。ナノスケールサイズ（280〜300 nm）と蛍光特性は、理想的なバイオラベリング材料の基本でした。彼らは、Eu-MSNが骨形成と血管新生誘導にプラスの影響を与えることを発見しました。マクロファージの適切な応答と関連遺伝子の発現を促進することにより、新しい骨に置き換わった骨の欠損と皮膚の傷の治癒過程をEu-MSNで加速させることができます。バイオラベリングの機能に加えて、LSNは組織修復の可能性を示しました。 LSNは、特殊グループを変更することにより、ターゲットバインディング効果を実現できます。 Duarteの研究[33]では、シリカとのさらなる反応のために、Eu錯体の配位子としてオルガノシランBpy-Siが選択されました。 SiO ₂ -[Eu（TTA） ₃ （Bpy-Si）]ナノ粒子は均一なサイズ（28±2 nm）で得られました。アミノ酸スペーサーとアンカー基をさらに修飾したもの（抗大腸菌 、IgG1）、官能化シリカは E と特異的に結合していました 。 コリ バクテリア。 E の分布を取得するのは簡単でした 。 コリ 発光性のバクテリア。 LSNの生体多機能もLaranjeiraらによって注意深く研究されました。 [82]。独特の磁気特性を持つガドリニウム（Gd）複合材料は、MRI造影剤に潜在的可能性がありますが、Gd3 +イオンは、人間、特に腎臓や膵臓に毒性があります。 GdOHCO ₃ ナノ粒子がMRI造影コアとして選択され、ストーバー法によってシリカ層でコーティングされました。シリカコーティングを施したGdコンポジット（SiGdOHCO ₃ ）MRI造影画像と同じ明るさでしたが、設計されたpH値（5.5、6.0、および7.4）では劣化しませんでした。そしてSiGdOHCO ₃ 優れた生体適合性を示した細胞増殖アッセイによると、ヒト線維芽細胞にはほとんど影響がありませんでした。シリカは、GdOHCO ₃ に対して、より安定した環境とさらに可能な変更を提供します。 MRIのパフォーマンスに影響を与えることなく。多様なミセル法によって、Atabaev等。 [83]合成されたGd ₂ O ₃ ：Tb ³⁺ 、Eu ³⁺ @SiO ₂ インビボでMRI造影剤と蛍光剤の両方として使用できるナノ粒子。上記の2つの例は、シリカプラットフォームの多機能におけるLSNの役割を完全に反映しています。

a TEM画像と b SiO ₂ のHRTEM画像 / MP-QDナノ粒子[48]

a を使用した単球細胞のイメージング結果 光学顕微鏡、 b レーザー走査型共焦点蛍光、 c 、 d MRを使用した単球細胞の画像：左は非標識単球細胞、右はハイブリッドシリカナノ粒子標識単球細胞、 e ブランクおよびハイブリッドシリカナノ粒子で標識された単球細胞のフローサイトメトリー結果、および f 異なる量のハイブリッドシリカナノ粒子での細胞生存率[39]

LSNは、ドラッグデリバリーにおいて大きな応用価値があります。 Hongmin Chenは、モチーフをターゲットにすることで生体機能化された発光メソポーラスシリカナノ粒子を合成しました。これにより、ドラッグデリバリーに適用できるようになります[47]。彼らは最初にAPSを含むメソポーラスシリカ粒子を調製し、製品を400℃で2時間煆焼しました。彼らはセチルトリメチルアンモニウムブロミド（CTAB）の助けを借りてメソポーラスシリカを合成しました。煆焼後のシリカマトリックスには発光性のカーボンドットがあった。粒子が380nmで励起されたときに、蛍光強度が最大になりました。 FL-SiO ₂ のターゲット選択性 APSの助けを借りてRGDペプチドの表面修飾によって達成されました。彼らはまた、RGD-FL-SiO ₂ ドキソルビシン（Dox）のロードとリリース。煆焼後、蛍光メソポーラスシリカ（FL-SiO ₂ ）それでもDoxを効果的にロードできます。多孔質構造は煆焼の影響を受けませんでした。彼らは、RGD-FL-SiO ₂ 特に腫瘍のinvivoイメージング研究の血管の周りに良好な発光効果がありました。インテグリンα _v β ₃ 腫瘍の相互作用の鍵でした。 LSNを医学に適用するための優れた試みは数多くありますが、人間での臨床試験の成功率が低いということは、実際の医学への応用にはまだ長い道のりがあることを意味します。

発光デバイス

LSNは、その特殊な発光機能により、電界放出および液晶ベースのディスプレイ技術を含む発光フィールドでも重要な役割を果たします[84]。 WLEDは、一般的な照明やディスプレイなど、幅広い用途で最近注目を集めています。調整可能な色、高い色純度、および発光効率は、発光ダイオード（LED）の要件に準拠しています[85]。量子ドットベースの発光ダイオード（QD-LED）は最近実証されており、色の純度、安定性、製造コストの点で、従来のLEDおよび有機発光ダイオード（OLED）技術に比べて多くの利点を提供する可能性があります。同様のレベルの効率。 WLEDリン光剤としてのポリマードット（Pdots）の性能を改善するために、Kaiwen Chang etal。 [49]カプセル化するために、異なる発光波長を持ついくつかのPdotをStöberシステムに導入しました。シリカでカプセル化されたPdotは、同じ発光特性を示しましたが、光安定性が著しく向上しました。

フルカラーディスプレイを実現するために必要な製造の複雑さを軽減するには、共通のデバイス構造を使用して、3つの原色（青、緑、赤）の高効率を実現することがより望ましいです。 QDは、高い発光強度、狭い発光スペクトル、調整可能な発光などの独自の発光特性により、ディスプレイ分野で広く使用されています。 Chun Sun etal。 [34]ペロブスカイトQD、CsPbBr ₃ を合成しました 、WLEDSの発光コアとして。長時間の作業や高温下での光学デバイスには光安定性と安定性が必要であるため、LEDデバイスにはペロブスカイトQDだけでは不十分です。異なるハロゲン化物QDナノ粒子間には陰イオン交換反応があり、狭い発光スペクトルが広がります。 QD /シリカ複合材料は、酸化と分解を避けるためにAPSで製造されました。そこで彼らは、QDのキャッピング剤としてAPTESを使用し、QDの分解を回避するためにシリカコーティングプロセスを改善しました。緑と赤のQD /シリカ複合材料を合成し、複合材料と青色LEDチップを組み合わせてWLEDを取得しました。 WLEDは、図16に示すように、優れた空気安定性を備えた優れたパフォーマンスを発揮しました。

WLEDの光学性能： a 発光スペクトル、 b NTSC TV規格（黒の破線）を使用したWLED（赤の破線）のCIE色座標と色の三角形 c 電力効率、および d しばらく作業した後の発光スペクトル[34]

LSNは、QDの良好な分散、輝度、および光安定性を維持できます。 Hung-Chia Wang etal。 [35]は、QDとシリカの新しい複合メソッドを提供しました（図17）。非極性溶液中のQDよりも細孔径が大きいメソポーラスシリカ粉末とQDを混合することにより、洗浄および乾燥後にメソポーラスシリカグリーンPQDナノコンポジットが得られました。量子ドットは、シリカと合成した後、より優れた熱安定性と光安定性を示しました。一方、QDは、典型的な種類の凝集誘発消光（ACQ）ナノ粒子です。つまり、良好な輝度と光安定性を得るには、良好な分散を維持する必要があります。 Kai Jiang etal。 [86]溶液およびポリ（ビニルアルコール）（PVA）フィルムとしての発光特性を強化するために、前駆体としてフェニレンジアミンを使用して、赤、緑、および青の発光を備えたカーボンドットを合成しました。しかし、凝集とその結果としてのフェルスター共鳴エネルギー移動（FRET）のために、LEDデバイスにとって致命的な固体CDとしての消光効果が存在します。分散と結果として生じるFRET現象を避けるために、Junli Wang etal。 [36]カーボンドットを N に分散させることにより、カーボンドットをシリカマトリックスに埋め込みます（図18）。 -（3-（トリメトキシシリル）プロピル）エチレンジアミン（KH-792）および加熱して均質なCD /シリカフィルムを形成します。白色LEDは、内壁のCD /シリカ溶液を乾燥させることによって製造されました。シリカの助剤により、CDは急冷せずに適切な距離で十分に分散され、粉末としての性能が向上します。図18は、WLEDの発光スペクトルとパフォーマンスを示しています。また、CIE座標（0.44、0.42）と相関色温度（CCT）（2951 K）は、屋内照明に適していることを示しています。

a MP-CsPbBr3PQDの形成の進行。 b WLEDの発光強度とカラートライアングル[35]

WLEDのパフォーマンスは a として示されました 発光スペクトルと b CIE色度とCCTの場合[36]

センサー

発光シリカは、バイオラベリングやWLEDリン光物質などの静的発光材料に対して優れた性能を示しました。これらはすべて、独自の安定した光学特性に基づいていました。動的発光材料に関しては、LSNも同じ驚異を示します[9]。代表的なものとして、pH [28]、イオン[87]、温度[40]の発光センサーがあります。

pH値は、発光pHセンサーを刺激する発光強度に大きな影響を与えます。参考文献と同じ原理で。 [22]、Atabaev etal。同じレシオメトリックpHセンサーを合成しました[28]。 pH依存性発光色素としてFITCを選択し、Y ₂ O ₃ ：Eu ³⁺ pH安定染料として。シリカのStöberコーティングを使用して、Y ₂ O ₃ ：Eu ³⁺ @SiO ₂ FITC複合NPを使用して正常に合成されました。 pHの変化は、蛍光強度の比率（ I ）に反映されていました。 _FITC / 私 _{Y2O3：Eu3 +} ）。標準色素により、濃度の影響が少なくなり、より正確な結果が得られました。

LSNはイオンセンサーとしても使用できます。測定された物理量による発光強度の変化に基づいて、LSNは、発光の環境依存効果によって多くのセンサーフィールドに適用されてきました。消光効果は、FRETや光誘起電子移動（PET）などの外部消光メカニズムを使用して、イオンやpH値などの消光因子の変化を検出するための効果的な検出ツールです[9]。金属イオンのセンサーは、セル内であろうとオープンシステム内であろうと重要な分野です。ウォンチョら。 [37]ユーロピウム（III）配位高分子（EuCP）を合成し、Cu ²⁺ の特定の消光効果を発見しました。 （図19）。この事実を考慮して、彼らはCu ²⁺ に対して同じ感度を持つシリカ@EuCPミクロスフェアを合成しました。 ユウロピウムの質量が少なくなります。補助材料として、シリカはセンサー材料の量を効果的に減らすことができます。どちらも独特の状況があります。消光効果の他に、センサーの分野で使用できるいくつかの異なる効果があります。 2,2-ジピコリルアミン（DPA）とその誘導体は、重イオンに対して良好な親和性を示します。そして、強化された発光効果は、重イオンでキレート化された後に起こります。 Yu Ding etal。 [29] N で修飾されたシリカ球 、 N '-ビス（ピリジン-2-イルメチル）エタン-1,2-ジアミン（図20）。重イオンの濃度（Cd ²⁺ Hg ²⁺ およびPb ²⁺ ）サンプル中の蛍光強度の変化によって決定することができます。実際の水サンプルとシミュレートされた生物学的サンプルでのテストにより、重金属イオンの結合能力と、水モニタリングなどでの応用が期待できる検出が確認されました。

a シリカ@EuCPミクロスフェアの共焦点顕微鏡およびOM（挿入図）画像。 b 異なるCuの発光スペクトル（NO ₃ ） ₂ MeCNで;発光強度の変化（ c ）と写真（ d ）さまざまな金属イオン溶液（5 mM）を使用[37]

高感度蛍光センサー（FSCHP）の形成と検知の進捗スキーム[29]

温度センサーもLSNの重要なアプリケーションです。温度は、ほとんどの科学分野の基本的な変数です。放射および非放射遷移率の温度依存性は、非接触で大規模な利点を備えた発光温度検出を可能にする温度検出のコアコンテンツです[9]。ただし、実際に適用するためには、適用環境が実験条件よりも複雑であるため、それらの安定性が非常に重要です。シリカは、アプリケーションのパフォーマンスを向上させるための理想的なマトリックスです。ミレンダ等。 [40]コアとしてシリカを合成し、次にTEOSをRu（bpy） ₃ で加水分解しました。 Cl ₂ Ru（bpy） ₃ を形成する @SiO ₂ NP。 Ru（bpy） ₃ の発光スペクトル @SiO ₂ NP（図21）は、Ru（bpy） ₃ の強度を示しました。 @SiO ₂ 非放射性の ³ が活性化された結果、温度が上昇すると、NPは直線的に減少しました。 d-d状態（20〜60°C、λ _exc =463 nm）。 Ru（bpy） ₃ を含むポリエチレンイミン（PEI）修飾ガラス @SiO ₂ NPは、温度検知としての可能性を証明したNPと同じ傾向を示しました。温度を20〜60°Cの間で循環させると、相対的な傾きは7番目の周期まで減少しました。これは、安定した検知材料を得るために調整する必要があることを意味します。プローブに対する温度の影響は複雑です。したがって、プローブの温度依存発光を調べて、温度センサーに適用する方法を知る必要があります。温度は、生体細胞のライフサイクルにおける多様な細胞内の化学的および物理的相互作用を支配する基本的な変数です。温度の変化は、細胞代謝のレベルを反映しています。 GdVO ₄ Er ³⁺ と共ドープ （1 mol％）およびYb ³⁺ （1 mol％）は、温度センサーとして適用できる可能性があります。温度センサーとしての性能を向上させるために、Savchuk etal。 [41]ストーバー法によるナノ粒子表面のコーティングされたシリカシェル。 Er、Yb：GdVO ₄ の蛍光強度比（FIR） 、私 ₅₂₀ / 私 ₅₅₀ 、980 nmで励起した後、297〜343Kの範囲の温度と一定の線形関係がありました。また、プローブは、さまざまな溶媒での熱感度、高熱分解能、および優れた安定性が向上しました。また、図22に示すように、特殊なセンサーを使用して温度変化を監視するex vivo実験の結果から、Er、Yb：GdVO ₄ @SiO ₂ コアシェルナノ粒子は、生物医学アプリケーションの温度センサーとして優れた熱分解能を備えていました。

a Ru（bpy） ₃ のPLスペクトル @SiO ₂ 異なる温度の下で。 b ピーク強度は温度の関数として変化します[40]

a 私 ₅₂₀ / 私 ₅₅₀ Er、Yb：GdVO ₄ の温度が異なる場合 およびEr、Yb：GdVO ₄ @SiO ₂ 。 b exvivo温度測定実験のスケッチマップ。 c Er、Yb：GdVO ₄ の温度の時間的変化の結果 @SiO ₂ およびサーモレジスターPt-100 [41]

結論

この記事では、さまざまな機能を備えたLSNが、シリカが発光色素の理想的なホスト材料であることを示しています。関連するパラメータの視覚化は、発光色素の最も特別な機能です。さまざまな発光材料には独自の利点がありますが、それらの用途を制限するいくつかの欠陥がまだあります。改善された輝度、光安定性、および熱安定性は、シリカを保護するLSNの利点です。同時に、それは多機能で特別に変更されることを可能にする多用途のプラットフォームをリン光物質に提供します。優れた性能、調整可能な適応性、および潜在的な汎用性により、蛍光材料の用途が広がります。 LSNは、太陽電池や光触媒など、言及されていない多くの分野で大きな可能性を秘めています。ただし、LSNを実際の種に適用するにはまだ長い道のりがあります。複雑な条件での選択性の低さと信号対雑音比の低さは、さらに研究する必要のある実際のアプリケーションのLSNを制約する要因です。リン光物質とLSPR金属の間の定義された距離は、プラスの効果を得るためにさらに調査する価値があります。優れた発光特性を備えた多くの新しい発光材料が開発されており、LSNを得るために従来の合成方法を改善する必要があることを意味します。シリカは伝統的な改質材料ですが、LSNにはまだ開発の大きな可能性があります。

略語

ACQ：

凝集による消光

AIEgen：

凝集によって誘発される発光発光体

AMP：

アデノシン5'-一リン酸

An18：

アルコキシル末端基を持つ9,10-ジスチリルラントラセンから誘導体化された凝集誘起発光ベースの有機蛍光体

APS：

（3-アミノプロピル）トリエトキシシラン

APTES：

3-アミノプロピルトリエトキシシラン

APTS：

（3-アミノプロピル）トリメトキシシラン

B：

青

BAM：

バイオアンカー膜

CCT：

Corresponding correlated color temperature

CD：

カーボンドット

CDSP:

Carbon dot-silica- phosphor composite

CIE：

Commission Internationale de l’Eclairage

CLSM：

Confocal laser scanning microscope

CRI:

Color rendering index

CTAB：

Cetyltrimethyl ammonium bromide

CVD：

化学蒸着

DDT：

1-Dodecanethiol

Dox：

ドキソルビシン

DPA：

2,2-Dipicolylamine

F127:

Poly (ethylene glycol)-block-poly (propylene glycol)-block-poly (ethylene glycol)

FIR：

蛍光強度比

FITC：

フルオレセインイソチオシアネート

FL-SiO₂ ：

Fluorescent mesoporous silica

FRET：

フェルスター共鳴エネルギー移動

FSCHP:

Sensitive fluorescent sensor

FSNP:

Fluorescent silica nanoparticle

G：

Green

H:

The ratio of water/TEOS

HPTS:

8-Hydroxypyrene-1,3,6-tresulfonic acid

HRTEM：

高分解能透過型電子顕微鏡

IgG1:

Anti-Escherichia coli

KH-792:

N-(3-(trimethoxysiyl)propyl)ethylenediamine

LED：

Ligh-emitting diodes

LSN:

Luminescent silica nanoparticle

LSPR：

Local surface plasmon resonance

MPS：

3-Mercaptopropyltrimethoxysilane

MPs:

Magnetic particles

MQDs:

Magnetic quantum dots

MRI：

磁気共鳴画像法

MTT：

Methyl tetrazolium

NIR：

近赤外線

NTSC：

National Television System Committee

OLED：

有機発光ダイオード

OSNC:

Organosilica nanocrystal

OTES:

n-Octyltriethoxysilane

PBS：

リン酸緩衝生理食塩水

Pdots:

Polymer dots

PEI：

ポリエチレンイミン

PET：

Photoinduced electron transfer

PVA：

Poly (vinylalcohol)

PVIS:

Poly (1-vinylimidazole-co-vinyltrimethoxysilane)

QD655:

A kind of commercial quantum dots

QD-LEDs:

Quantum dot-based light-emitting diodes

QD：

量子ドット

R:

Red

R:

The ratio of water/surfactant

RBL-2H3:

Rat basophilic leukemia mast cells

SEM：

走査型電子顕微鏡

TEM：

透過型電子顕微鏡

TEOS：

テトラエトキシシラン

TPETPAFN:

A typical fluorogen consisting of two tetraphenylethylene pendants and an intramolecular charge transfer core

TRITC：

Tetramethylrhodamine isothiocyanate

UC：

アップコンバージョン

UCNP:

Upconversion nanoparticles

UCNPs@SiO2@EuTP:

NaGdF4:Yb,Er@SiO2@Eu (TTA)3Phen

UV：

紫外線

VTES:

Vinyltriethoxysilane

WLED:

White light-emitting diode