[发明专利]具有光激励荧光的近红外长余辉发光材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及近红外长余辉发光材料，特别涉及具有光激励荧光的近红外长余辉发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

长余辉材料就是在经历一段时间激发（例如X光，紫外光，可见光，电子束等）后，停止激发仍然能够观察到发光的材料，这样的发光在不同的材料中可以持续几秒到几周不等。早期长余辉材料的研究对象主要集中于硫化物，例如ZnS：Cu（绿光），CaS：Bi（蓝光），CaS：Eu，Tm（红光），但是硫化物的稳定性较差。后来发展的稀土掺杂铝酸盐长余辉发光材料（SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺,CaAl₂O₄:Eu²⁺,Nd³⁺）和硅酸盐材料（MgSiO₃:Eu²⁺,Dy³⁺,Mn²⁺,Ca₃MgSi₂O₈:Eu²⁺,Dy³⁺等）余辉时间长，亮度大,耐水耐碱性能好。

但是都现在为止长余辉材料的发光波段都是停留在可见区域，近红外发光长余辉材料研究的比较少，由于长余辉材料独特的特点，其在生物医学领域的应用增大。科学家研究了一系列无机长余辉发光材料，发射光是在近红外区域（ＮＩＲ），分子发射近红外光（700～1000ｎｍ），可以用于活体分子目标的探测，因为生物体血液和组织在这个波长范围内内是相对透明的，从而减少了体内背景干扰造成的难题。而且相对于其他的成像标记材料，长余辉材料用以作为生物荧光标记材料独一无二的优点是可以用以观察标记材料的扩散，这是其他任何标记材料所不具备的。过渡金属离子Mn⁴⁺，在不同的基质中发光全部处于红光和近红外区域，因此可以选用Mn⁴⁺离子作为激活离子得到近红外发光长余辉材料。

长余辉材料的特性是发光强度随着时间的增长逐渐衰减，同时长余辉材料的长余辉有效激发光常常位于紫外光波段，而紫外光和可见光在体内的受到组织细胞的较强吸收，因此当标记材料的余晖强度降低到某一个检测设备不能响应的位置时，成像便不得不停止，因此一般的长余辉材料成像只能用来一次检验，无法实现多次检测。因此为了更有效的使用长余辉材料作为生物活体成像和荧光标记的基底材料，必须开发一种可以多次反复使用的长余辉材料。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的之一在于提供一种具有光激励荧光的近红外长余辉发光材料，其发光波长位于600nm-800nm，余辉时间大于24小时，并且这种材料具有光激励荧光和光激励长余辉发光，从而实现长余辉材料的反复利用，能够被很好的应用于生物荧光标记成像。

本发明的目的之二在于提供上述具有光激励荧光的近红外长余辉发光材料的制备方法。

本发明的目的之三在于提供上述具有光激励荧光的近红外长余辉发光材料的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

具有光激励荧光的近红外长余辉发光材料，分子式为ABO₃：Mn_x，R_n；其中A为La，Y、Gd中的一种；B为Al或者Ga；R为稀土元素、锗元素、钛元素、硅元素、锆元素、钴元素、镍元素、锡元素、铬元素、铁元素中的一种；0.0001mol%≤x≤50mol%，0mol%≤n≤50mol%；x为Mn⁴⁺离子相对于基体材料ABO₃的摩尔百分比；n为R相对于基体材料ABO₃的摩尔百分比。

上述的具有光激励荧光的近红外长余辉发光材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）称量物料：分别称量含有A的化合物、含有B的化合物、含有锰的化合物、含有R的化合物；

（2）物料经研磨混匀后在600～900℃预烧1～12小时后取出，再次研磨后，于1300～1500℃烧制2～5小时。

上述具有光激励荧光的近红外长余辉发光材料用于生物荧光标记成像。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：