Met lanthanide gedoteerde anorganische opconversie-nanokristallen (UCNC's) trekken meer aandacht, omdat het potentiële fluorescerende diagnostische en therapeutische middelen zijn voor in vivo toepassingen, waaronder biologische beeldvorming en ziektetherapie.

Echter, alle momenteel beschikbare met lanthanide gedoteerde anorganische UCNC's, zoals geïllustreerd door de meest representatieve B -NaYF ₄ :Yb/Eh, niet biologisch afbreekbaar zijn en dus niet binnen een redelijke termijn onschadelijk uit het lichaam van levende organismen kunnen worden verwijderd, hun klinische vertalingen bijna onmogelijk maken.

In een studie gepubliceerd in ACS Nano , de onderzoeksgroep onder leiding van prof. Hong Maochun van het Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) van de Chinese Academie van Wetenschappen rapporteerde een nieuwe klasse van rood-emitterende biologisch afbreekbare UCNC's op basis van Yb ³⁺ /Euh ³⁺ -gedoteerde anorganische kaliumheptafluozirconaat (K ₃ ZrF ₇ :Yb/Er) met dynamisch "zacht" kristalrooster dat in water oplosbaar [ZrF7] bevat ^3- cluster en K ⁺ kation.

De onderzoekers ontdekten dat deze opstelling van K ₃ ZrF ₇ kristalrooster maakt de bereiding mogelijk van een familie van rood-emitterende biologisch afbreekbare anorganische UCNC's na gesubstitueerde Yb ³⁺ /Euh ³⁺ dotering in de hoog-symmetrische gastheermatrix.

Vooral, de rood-emitterende K ₃ ZrF ₇ :Yb/Er UCNC's vertonen een pH-afhankelijk vermogen tot biologische afbraak bij blootstelling aan water, zowel in vitro als in vivo, en waarvan de snelle biologische afbraaksnelheid, gecontroleerd met behulp van de intrinsieke rode upconversion luminescentie (UCL), kan worden afgesteld door de pH-waarde tijdens het afbraakproces te wijzigen.

Door histopathologische en elementaire analyses, vonden de onderzoekers ook dat de uiteindelijke biologische afbraakproducten van K ₃ ZrF ₇ :Yb/Er UCNC's kunnen in korte tijd snel uit de lichamen van muizen worden uitgescheiden zonder duidelijke toxiciteit voor hun spieren en belangrijkste organen, in schril contrast met het niet-afbreekbare b-NaYF ₄ :Yb/Er UCNC's die zich voornamelijk ophopen in de belangrijkste organen van muizen.

Deze studie biedt ondubbelzinnig de mogelijkheid om een ​​familie van UCL diagnostische en therapeutische middelen te produceren die in vivo biologisch afbreekbaar zijn gedurende een redelijke periode na het uitvoeren van hun biologische toepassingen, die ook een opleving van de onderzoeksinteresse naar biologisch afbreekbare Ln . stimuleren ³⁺ -gedoteerde anorganische UCNC's voor verschillende biomedische toepassingen en ten goede komen aan hun toekomstige klinische vertalingen.