NIR-IIb（1500-1700?nm）生物窗口凭借组织散射更低、穿透深度更深、自觉荧光布景幽微的优势，是活体无创成像的梦想波段。但镧系稀土纳米晶探针持久存在两大痛点：敏化染料荟萃淬灭（ACQ）、溶剂诱导淬灭，造成发光量子产率偏低；同时，若何把成像示踪和核酸药物递送结合，实现医治过程的原位可视化监测，一向是骨危险建复领域的难题。

近期，同济大学从属口腔医学院康非吾教授团队、上？萍即笱е煨铱∽暄性蓖哦咏岷4688美高梅量子Qumi团队通过共沉淀辅助敏化剂组装战术，将镧系纳米资料的NIR-IIb相对量子产率提升至5.94%，同时作为siRNA递送载体，实现幼鼠骨缺损模型中监测核酸药物递送与胞内开释。

01 资料创新：

共沉淀CaP壳层，破解染料敏化淬灭难题

NIR-IIb覆盖1500–1700 nm波段，较低的组织散射有利于深部成像。但镧系纳米资料吸光能力有限，表表缺点和周围分子振动还会亏损引发能量。引入有机染料虽可加强吸光，染料荟萃及溶剂诱导猝灭又会限度发光效能。

团队将IR-806染料与磷酸钙共同沉淀，在含铥纳米晶表表形成复合壳层，构建CaP-Assembly。这层结构削减纳米晶的非辐射能量损失，同时抑造染料荟萃与溶剂诱导猝灭。

在808 nm引发下，其NIR-IIb相对量子产率达到5.94%，对照TmNP为0.27%，仅组装IR-806的TmNP@IR-806为2.10%。1630 nm发光寿命由TmNP的0.70 ms耽搁至1.15 ms，为能量损失受到抑造提供了尝试凭据。

图1：CaP-Assembly中共沉淀辅助敏化实现NIR-IIb发光加强

02 职能升级：成像示踪 + RNAi 药物递送二合一

CaP壳层不止是发光探针，同时是核酸药物载体：

• 装载HIF-1α siRNA之后，纳米颗粒进入巨噬细胞，壳层降解并开释药物，推进巨噬细胞向促建复M2表型极化；
• 同步开释HIF1α siRNA，寡言靶基因，抑造破骨细胞过度活化，改善骨缺损部位缺氧炎症微环境，协同推进成骨分化。

奇妙的比率成像设计：

• 808?nm引发：信号来自IR806染料敏化发光，CaP壳降解之后染料流失，信号产生衰减；
• 980?nm引发：信号来自Tm??本征发光，不受壳层降解影响，作为内参基准。

钻研团队利用两种引发前提下的发光比值，监测载体降解与开释过程。在幼鼠胫骨缺损模型中，资料在注射后约3幼时急剧堆集于骨髓区域，随后比值信号降落。结合细胞尝试和骨组织评价，负载siRNA的系统阐发出抑造破骨细胞分化、推进骨建复的作用

图 2：活体NIR?IIb窗口下CaP?Assembly:HIF?1αsiRNA生物成像

03 Qumi系列：面向NIR?IIb/IIc 前沿生物资料的探测底座

这是Qumi系列设备产出的第一篇顶刊合作论文。镧系稀土纳米晶、量子点等新型长波荧光探针，发光往往处于1500-2000?nm区间，发光强度弱、寿命多处于百微秒毫秒量级，对探测系统提出严苛要求。传统InGaAs、PMT很难同时满足以上全数前提。Qumi系列依附自研超导单光子探测技术，能够对表提供：

• NIR-IIb/NIR-IIc 波段共聚焦荧光成像；
• 弱光稳态光谱测试；
• 荧光寿命（PL lifetime）功夫分辨丈量；
• 比率成像、多通路光子计数等定造化尝试支持。

4688美高梅上海Qumi Demo尝试室已经对表盛开，不论是稀土纳米晶、量子点、新型长波有机染料，都能够来上机实测、规划预研，利用量子极限探测能力赋能资料与性命科学交叉钻研。

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图3：蕴含皮质骨与骨髓的胫骨切片显微 NIR?IIb 发光成像

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.77355

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4688美高梅量子创办于2017年，是国度高新技术企业、浙江省“专精特新”中幼企业，是中国超导单光子探测器产业化的先驱与引领者。

公司深耕超导单光子探测器（SNSPD）的研发、出产与产业化落地，主题肠能指标达到国际当先水平，全球装机300+台/套，市场占有率超25%。在量子信息领域，深度参加“九章”光量子推算、千公里光纤量子密钥分发、城域量子中继和纠缠网络等沉大前沿尝试，支持产出百余篇颁发于Nature、Science、Nature Photonics等顶刊的高水平科研成就。

安身SNSPD底层主题探测能力，公司推出Qumi系列显微成像与光谱探测平台，将顶尖单光子级探测能力拓展至生物成像、化学发光、资料表征、天文观测、激光测距等跨学科场景，面向科研与工业用户，提供从主题探测器到整机平台的一体化齐全解决规划。

公司先后承？萍疾2030量子专项、省市沉大科技专项，牵头及参加国际、国度与行业尺度研造，荣获中国光学工程学会技术发现一等奖等多项荣誉。

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