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具有磁光热特性的多功能纳米复合材料在生物成像和光热治疗(PTT)等生物领域有广泛的应用,因而受到了极大的关注。近年来,由于稀土掺杂的钆基氟化物具有出色的发光特性,并且钆元素具有较大的原子序数和顺磁性,因此钆基氟化物有潜力成为新型多模式成像的探针。贵金属纳米材料和多壁碳纳米管(MWCNTs)可以将近红外光(NIR)转换为热,经常作为肿瘤光热治疗的热源。本论文将贵金属纳米材料/多壁碳纳米管和钆基氟化物结合,合成具有发光性、热性能、磁性等多功能特性的纳米复合材料,并进行生物应用研究,具体内容如下:以MWCNTs为光热转换剂,通过水热法成功制备了多功能MWCNTs-NaGdF4:Yb3+,Er3+,Eu3+纳米复合材料。结果显示NaGdF4:Yb3+,Er3+,Eu3+纳米粒子成功包覆在MWCNTs的表面,纳米复合材料在NIR和紫外(UV)光照射下分别呈现绿光和红光发射。同时纳米复合材料具有较好的顺磁性和光热转换特性。MTT分析表明纳米复合材料具有较低的毒性。体外生物实验证实纳米复合材料有潜力应用于上转换发光(UCL)成像、计算机断层扫描(CT)成像和肿瘤细胞的光热治疗。以具有光热转换性质的贵金属Ag纳米材料为核,稀土掺杂的钆基氟化物发光材料为壳,通过液相法成功制备了Ag@NaGdF4:Yb3+,Er3+,Ag@BaGdF5:Yb3+,Ho3+和一维Ag纳米线@NaGdF4:Yb3+,Ho3+核壳结构多功能纳米复合材料。结果显示稀土掺杂的钆基氟化物发光材料成功包覆在Ag纳米材料的表面。复合材料显示出了良好的顺磁性和低的毒性。在NIR照射下,纳米复合材料呈现绿光发射,并且在Ag纳米材料和钆基氟化物之间存在发光共振能量传递过程(LRET)。体外UCL成像和CT成像研究显示纳米复合材料具有出色的成像能力。体外光热治疗显示纳米复合材料具有优良的光热转换性质,能够作为肿瘤细胞的光热治疗试剂,成功杀死癌细胞。该复合材料在肿瘤细胞的双模式成像和光热治疗等生物领域具有潜在的应用。