Utilizzo di nanosonde luminescenti per studi di nanotermometria.

Abstract

I nanotermometri luminescenti (LNThs) correlano la temperatura locale di un sistema biologico con la loro emissione, quando sottoposti a una radiazione esterna. Nanoparticelle (NPs) a base di fluoruri attivate con ioni lantanidi possono convertire una radiazione eccitatrice nel vicino infrarosso in luce visibile (emissione di upconversion, UC). Tali NPs (UCNPs) si comportano anche come LNThs, con possibile eccitazione e/o emissione nella cosidetta prima (650-900 nm) e seconda (1000-1350 nm) finestra biologica. Una possibile bioconiugazione di UPCNPs con altre sonde fluorescenti, permette di ampliare il campo di applicabilità dei nanomateriali, sia come nanotermometri che come sonde multifunzionali per la teranostica. Il lavoro di tesi è focalizzato sullo studio di UCNPs a base di fluoruri con architettura core@shell attivate con Yb3+, Tm3+ e Nd3+. Sono state preparate per sintesi idrotermale e rivestite con una shell di SiO2 amorfa per facilitare la funzionalizzazione superficiale. La caratterizzazione è effettuata con tecniche di Dynamic Light Scattering (DLS), Trasmission Electron Microscopy (TEM) e di UC nella prima finestra biologica. Le UCNPs ottenute hanno dimensioni medie attorno ai 15 nm, con una shell di SiO2 di qualche nanometro. Si nota una buona emissione nell’ultravioletto e nel blu a seguito di eccitazione a 800 nm. Da risultati preliminari, tali UCNPs si sono rivelate promettenti come LNThs, sfruttabili anche per imaging ottico in-vitro e in-vivo. Una possibile funzionalizzazione con lo ione Gd3+ può inoltre conferire proprietà di contrasto come agenti per imaging di risonanza magnetica nucleare.