従来の三重項-三重項消滅（TTA）アップコンバージョンシステムの水分散性の低さ、酸素感受性の高さおよび光安定性の不足といった問題を解決するために、中空メソポーラス二酸化ケイ素ナノ粒子（HMSNs）を基盤とした固体アップコンバージョンプローブ（TTA-UCNPs）を開発した。逆相マイクロエマルション法および選択的エッチング技術によりHMSNs担体を調製し、その空洞閉じ込め効果を利用して白金オクタエチルポルフィリン（PtOEP）感作剤と9,10-ジフェニルアントラセン（DPA）消滅剤を共担持し、アミド反応によるポリエチレングリコール-葉酸（PEG-FA）二機能修飾により生体適合性と標的性を向上させた。実験結果は、HMSNsのナノ閉じ込め効果が酸素消光を著しく抑制すること（酸素感受性は6.4%に低減し、有機相系と比較して約10.3倍低減）、THF/H₂O混合溶媒で洗浄し分子配列を最適化した後、441 nmにおけるピークアップコンバージョン蛍光強度が約3.5倍向上し、低励起パワー（しきい値約5 mW·cm⁻²）で非線形発光特性を示し、光安定性にも優れることを示した。細胞実験により低毒性（250 μg·mL⁻¹時のHepG2細胞生存率>84%）と効率的な細胞内標的イメージング能力が確認された。本研究は、高効率かつ安定した低電力励起バイオイメージングプローブの構築に新たな戦略を提供する。

アップコンバージョンナノ粒子;蛍光プローブ;バイオイメージング;三重項-三重項消滅;中空メソポーラス二酸化ケイ素ナノ粒子