記者從合肥工業(yè)大學(xué)了解到，該校生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院錢海生教授課題組，首次制備出由上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒與合金半導(dǎo)體組成的蛋黃—蛋殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，在近紅外光下可激活產(chǎn)生高活性氧物質(zhì)，在腫瘤治療與有機染料廢水治理領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。相關(guān)成果日前發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊《應(yīng)用催化》上。

超氧自由基、單線態(tài)氧和羥基自由基等活性氧類物質(zhì)可損傷細胞內(nèi)DNA、溶酶體、線粒體等從而殺死細胞。而近紅外光可以避免人體中的水分和血紅蛋白對其吸收，更好地穿透人體組織到達深部的腫瘤組織，且相比于可見光和紫外光對人體正常細胞和組織的傷害更小。因此，近紅外光下激活產(chǎn)生高活性氧物質(zhì)的催化納米材料體系是目前納米醫(yī)學(xué)與環(huán)境化學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點之一。

研究表明，合金的Ⅱ—Ⅵ族復(fù)合半導(dǎo)體具有較好的光穩(wěn)定性以及光活性。然而，由于上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒粒子與Ⅱ—Ⅵ族半導(dǎo)體的晶格失配度非常高，化學(xué)制備上轉(zhuǎn)換納米粒子與Ⅱ—Ⅵ族半導(dǎo)體組成的核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料一直是材料領(lǐng)域的難點。

針對這一難題，科研人員成功地研發(fā)了一種簡單的模板輔助水熱法，首次制備出上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒與合金半導(dǎo)體組成的蛋黃—蛋殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。對其蛋黃—蛋殼納米結(jié)構(gòu)形成的生長機理研究表明，該結(jié)構(gòu)具有較高的熒光能量轉(zhuǎn)移效率以及高活性氧生成能力。同時，這一新型材料的納米結(jié)構(gòu)具有非常好的生物相容性，并能夠?qū)⑺械挠袡C物污染物降解為二氧化碳和水分子，可廣泛用于生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境化學(xué)與能源領(lǐng)域。