J 2023

Bright photon upconversion in LiYbF4:Tm3+@LiYF4 nanoparticles and their application for singlet oxygen generation and in immunoassay for SARS-CoV-2 nucleoprotein

DROZDOWSKI, Adrian, Natalia JURGA, Dominika PRZYBYLSKA, Julian BRANDMEIER, Zdeněk FARKA et. al.

Základní údaje

Originální název

Bright photon upconversion in LiYbF4:Tm3+@LiYF4 nanoparticles and their application for singlet oxygen generation and in immunoassay for SARS-CoV-2 nucleoprotein

Autoři

DROZDOWSKI, Adrian (616 Polsko), Natalia JURGA (616 Polsko), Dominika PRZYBYLSKA, Julian BRANDMEIER (276 Německo, domácí), Zdeněk FARKA (203 Česká republika, garant, domácí), Hans-Heiner GORRIS (276 Německo, domácí) a Tomasz GRZYB (616 Polsko)

Vydání

Journal of Colloid and Interface Science, Elsevier, 2023, 0021-9797

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10406 Analytical chemistry

Stát vydavatele

Nizozemské království

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 9.900 v roce 2022

Kód RIV

RIV/00216224:14310/23:00134230

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001025157500001

Klíčová slova anglicky

NIR to UV upconverting nanoparticles; Singlet oxygen; Reactive oxygen species; Covid-19 diagnosis

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 21. 12. 2023 10:45, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Photon upconversion is an intensively investigated phenomenon in the materials sciences due to its unique applications, mainly in biomedicine for disease prevention and treatment. This study reports the synthesis and properties of tetragonal LiYbF4:Tm3+@LiYF4 core@shell nanoparticles (NPs) and their applications. The NPs had sizes ranging from 18.5 to 23.7 nm. As a result of the energy transfer between Yb3+ and Tm3+ ions, the synthesized NPs show intense emission in the ultraviolet (UV) range up to 347 nm under 975 nm excitation. The bright emission in the UV range allows for singlet oxygen generation in the presence of hematoporphyrin on the surface of NPs. Our studies show that irradiation with a 975 nm laser of the functionalized NPs allows for the production of amounts of singlet oxygen easily detectable by Singlet Oxygen Sensor Green. The high emission intensity of NPs at 800 nm allowed the application of the synthesized NPs in an upconversion-linked immunosorbent assay (ULISA) for highly sensitive detection of the nucleoprotein from SARS-CoV-2, the causative agent of Covid-19. This article proves that LiYbF4:Tm3+@LiYF4 core@shell nanoparticles can be perfect alternatives for the most commonly studied upconverting NPs based on the NaYF4 host compound and are good candidates for biomedical applications.

Návaznosti

GA21-03156S, projekt VaV
Název: Foton-upkonverzní značky pro mikrofluidní jednomolekulové imunostanovení proteinových biomarkerů
Investor: Grantová agentura ČR, Foton-upkonverzní značky pro mikrofluidní jednomolekulové imunostanovení proteinových biomarkerů