Um die Probleme des herkömmlichen Triplet-Triplet-Annihilations (TTA)-Aufwärtstransfersystems zu lösen, darunter schlechte Wasserdispergierbarkeit, hohe Sauerstoffempfindlichkeit und unzureichende Photostabilität, wurden basierend auf hohlen mesoporösen Siliciumdioxid-Nanopartikeln (HMSNs) feste Aufwärtstransformationssonden (TTA-UCNPs) entwickelt. Der HMSNs-Träger wurde mittels Wasser-in-Öl-Mikroemulsionsmethode und selektiver Ätzung hergestellt, wobei der Kavitätenbegrenzungseffekt genutzt wurde, um gleichzeitig den Platinoctaehtylporphyrin (PtOEP)-Sensibilisator und den 9,10-Diphenylanthracen (DPA)-Annihilator zu beladen, und durch Amidreaktion bifunktionell mit Polyethylenglykol-Folsäure (PEG-FA) funktionalisiert, um Biokompatibilität und Zielgenauigkeit zu verbessern. Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass der Nano-Mengenbegrenzungseffekt der HMSNs die Sauerstoffauslöschung signifikant unterdrückt (Sauerstoffempfindlichkeit auf 6,4 % reduziert, ca. 10,3-fach geringer als im organischen System); nach Waschen mit einem THF/H₂O-Gemisch und Optimierung der Molekülanordnung erhöhte sich die Spitzenintensität der Aufwärtskonversion bei 441 nm um ca. das 3,5-Fache; das System zeigte nichtlineare Lumineszenzeigenschaften bei niedriger Anregungsleistung (Schwelle ~5 mW·cm⁻²) und hervorragende Photostabilität; Zellversuche bestätigten niedrige Toxizität (HepG2-Zellüberlebensrate >84 % bei 250 μg·mL⁻¹) und effiziente intrazelluläre Zielbildgebung. Die Studie bietet eine neue Strategie zur Entwicklung hocheffizienter und stabiler Biobildgebungssonden mit niedriger Anregungsleistung.

Aufwärtskonversionsnanopartikel;Fluoreszenzsonden;Biobildgebung;Triplet-Triplet-Annihilation;hohle mesoporöse Siliciumdioxid-Nanopartikel