A imageamento multiphotônico possui a vantagem de emitir sinal de luz visível com fundo zero, mas as sondas multiphotônicas tradicionais apresentam limiar de excitação alto e baixa estabilidade óptica, o que limita sua aplicação biológica. Nanopartículas inorgânicas de conversão ascendente baseadas em terras raras podem alcançar uma emissão estável de conversão ascendente com densidade de potência de excitação relativamente baixa, tornando-se importantes sondas multiphotônicas. Com o avanço das técnicas de imageamento, a pesquisa sobre nanopartículas de conversão ascendente está evoluindo de formas agregadas para o nível de partícula única. O estudo a nível de partícula única não só ajuda a eliminar a interferência de fatores ambientais, mas também apresenta uma série de resultados teóricos que diferem dos estudos em agregados. Como a plataforma de pesquisa a nível de partícula única está mais próxima do ambiente de trabalho da imageamento biológico com sondas, a otimização de materiais e a análise dos mecanismos físicos das nanopartículas de conversão ascendente nesse nível estão mais próximas da aplicação prática. Este artigo revisa os mecanismos de emissão multiphotônica e materiais, com foco nos avanços recentes e nas aplicações das nanopartículas de conversão ascendente a nível de partícula única, e finalmente prevê as direções futuras de pesquisa.

sondas multiphotônicas; nanopartículas de conversão ascendente; imageamento a nível de partícula única; aplicações biológicas