Nanoparticules luminescentes à persistance de gallogermanate de zinc co-dopé au Cr3+/Eu3+ émettant dans le proche infrarouge pour l'imagerie cellulaire

Contexte

Les matériaux luminescents persistants peuvent émettre longtemps jusqu'à des heures après l'arrêt de l'excitation [1]. Principalement en raison de leurs grands intérêts de recherche, les luminophores ont été commercialisés en tant que matériaux de vision nocturne ou dans un environnement sombre pour un large éventail d'applications telles que les panneaux de sécurité, la signalisation des routes d'urgence, les marqueurs d'identification ou les diagnostics médicaux [2]. Les luminophores à longue persistance typiques sont les émetteurs de couleurs primaires commercialisés, tels que le rouge Y₂ O₂ S :Eu ³⁺ ,Mg ²⁺ ,Ti ⁴⁺ ou CaS : Eu ²⁺ ,Tm ³⁺ ,Ce ³⁺ [3, 4], le SrAl₂ vert O₄ :Eu ²⁺ ,Dy ³⁺ ou MgAl₂ O₄ :Mn ²⁺ [5, 6], et le bleu CaAl₂ O₄ :Eu ²⁺ ,Sd ³⁺ ou SrMgSi₂ O₆ :Eu ²⁺ ,Dy ³⁺ [7, 8] phosphores. Bien que de nombreux succès aient été obtenus dans le domaine des luminophores persistants visibles, l'étude et le développement de luminophores persistants dans le proche infrarouge (NIR) (~ 700-2500 nm) sont insuffisants. Ces dernières années, les applications potentielles des luminophores persistants montrant une luminescence rouge ou NIR se sont étendues des panneaux de sécurité à vision nocturne aux systèmes d'imagerie in vivo [1, 9, 10].

Des matériaux luminescents persistants avec des photosensibilisateurs attachés en tant qu'agent in vivo ont d'abord été essayés par Chen et Zhang pour la thérapie photodynamique [11]. Ensuite, Scherman et al. a signalé un travail marquant sur la bio-imagerie in vivo avec le phosphore émetteur NIR de Ca_0,2 Zn_0.9 Mg_0.9 Si₂ O₆ :Eu ²⁺ ,Mn ²⁺ ,Dy ³⁺ [12]. Peu de temps après, deux nouveaux phosphores émetteurs NIR de CaMgSi₂ O₆ :Eu ²⁺ ,Mn ²⁺ ,Pr ³⁺ et Ca₂ Si₅ N₈ :Eu ²⁺ ,Tm ³⁺ avec des performances améliorées ont été développés par le même groupe [13, 14]. Récemment, Cr ³⁺ - phosphores persistants au gallate dopé avec émission NIR et longue rémanence, y compris le spinelle ZnGa₂ O₄ :Cr ³⁺ et leurs variantes, telles que Zn₃ Ga₂ Ge₂ O₁₀ :Cr ³⁺ , Zn₃ Ga₂ GeO₈ :Cr ³⁺ ,Yb ³⁺ , Euh ³⁺ , et ZnGa_2 − x (Ge/Sn) _x O₄ :Cr ³⁺ , ont été préparés par une méthode à l'état solide [1, 9, 10, 15,16,17,18,19,20,21]. Les échantillons de disque en céramique présentaient un temps de rémanence allant jusqu'à 360 h dans la région NIR, mais les matériaux volumineux ne sont pas adaptés à la bio-imagerie in vivo. Nanoparticules luminescentes longue persistance émettant dans le proche infrarouge de ZnGa₂ O₄ :Cr ³⁺ [22, 23], ZnGa₂ O₄ :Cr ³⁺ ,Sn ⁴⁺ [19,20,21], et Zn_2,94 Ga_1.96 Ge₂ O₁₀ :Cr ³⁺ ,Pr ³⁺ [9] ont été synthétisés par une méthode sol-gel en combinaison avec une calcination ultérieure sans atmosphère réductrice. La luminescence persistante de la poudre de nanoparticules présente une luminescence NIR brillante dans la fenêtre de transparence biologique avec un temps de rémanence super long. La PEGylation améliore considérablement la biocompatibilité et la solubilité dans l'eau des nanoparticules, qui détiennent un grand potentiel pour les applications de bio-imagerie in vivo à long terme avec un SNR élevé sans avoir besoin d'excitation in situ. On pense que les ions choisis dans un groupe comprenant les ions alcalino-terreux, les ions lanthanides et Li ⁺ codopage avec Cr ³⁺ dans le gallate de zinc et le gallogermanate de zinc donnerait une luminescence persistante NIR remarquable [1]. Eu ³⁺ dans les hôtes oxydes, présente toujours une émission rouge à ~ 700 nm provenant du ⁵ D₀ - ⁷ F₄ intra-4f transition électronique lors d'une courte excitation UV dans la bande de transfert de charge (CT) à 250 nm [24]. En revanche, Cr ³⁺ est un centre luminescent favorable dans les solides en raison de ses émissions à bande étroite (généralement à 700 nm) en raison du spin interdit ² E- ⁴ A₂ transition, ou une émission à large bande (650 à 1 600 nm) en raison du spin autorisé ⁴ T₂ - ⁴ A₂ transition [1, 20]. Compte tenu de ces éléments, Cr ³⁺ /Eu ³⁺ Le gallate de zinc co-dopé et le gallogermanate de zinc donneraient une luminescence persistante NIR intense, grâce à la bande de transfert de charge (CTB) de O ²⁻ -Eu ³⁺ chevauche le CTB de O ²⁻ -Ga ³⁺ , et l'émission à ~ 700 nm de ⁵ D₀ - ⁷ F₄ transition de Eu ³⁺ chevauche celui de ² E- ⁴ A₂ transition de Cr ³⁺ . De plus, Eu ³⁺ ions remplaçant Ga ³⁺ les ions dans les sites octaédriques déformés peuvent produire une force de champ cristallin hôte appropriée autour de Cr ³⁺ ions, affectant ainsi l'émission NIR. Dans ce travail, Zn₃ Ga₂ Ge₂ O₁₀ :Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ (appelé ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ ) les nanoparticules ont été synthétisées par une méthode sol-gel en combinaison avec une calcination ultérieure sans atmosphère réductrice, qui seraient utilisées comme nanosondes prometteuses pour la future bio-imagerie. Les échantillons ont été étudiés via des caractérisations détaillées par des techniques combinées de diffractométrie des rayons X (XRD), de microscopie électronique à transmission (TEM), de STEM, de diffraction électronique à zone sélectionnée (SAED), d'excitation par photoluminescence (PLE)/spectroscopie de photoluminescence (PL) et de température. -analyse PL dépendante. Dans les sections suivantes, nous rapportons la synthèse, la caractérisation et l'application du ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ nanoparticules.

Expérimental

Synthèse

Les sources métalliques de départ sont Zn(NO₃ )₂ ·6H₂ O, Cr(NON₃ )₃ ·9H₂ Oh, Ga₂ O₃ , Eu₂ O₃ , et GeO₂ étaient tous des produits purs à 99,99 % achetés auprès de Sinopharm (Shanghai, Chine). Les autres réactifs sont de qualité analytique et ont été achetés à Shenyang Chemical Reagent Factory (Shenyang, Chine). Zn(NON₃ )₂ ·6H₂ O et Cr(NON₃ )₃ ·9H₂ O ont été dissous dans de l'eau déminéralisée. Ga₂ O₃ et Eu₂ O₃ ont été dissous dans une solution d'acide nitrique. GeO₂ et de l'acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA) ont été dissous dans de l'hydroxyde d'ammonium dilué. À la solution de mélange, une solution d'EDTA a été ajoutée lentement sans aucune précipitation, et le rapport molaire des ions métalliques totaux à l'EDTA a été maintenu à 1:2. Le rapport molaire atomique de Zn:Ga:Ge:Cr:Eu a été fixé à 3:1,984:2:0,01:0,006. La solution finale a été vigoureusement agitée à température ambiante pendant 1 h, puis chauffée dans un four à 85 °C pour une lente évaporation de l'eau jusqu'à ce que la solution devienne un sol qui devienne finalement un gel. Le gel obtenu a été chauffé à 200 °C pendant 3 h pour former des matériaux poreux noirs. Enfin, les matériaux poreux ont été broyés et recuits sous flux d'O₂ gaz (200 mL/min) à des températures sélectionnées pendant 2 h.

Fonctionnalisation de surface

Le ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ la poudre a été broyée pendant 30 min, puis 150 mg de l'échantillon obtenu ont été ajoutés dans 50 mL de solution de NaOH à 0,1 mol/L. Après sonication pendant 1 h, la suspension a été vigoureusement agitée pendant 24 h à température ambiante. La solution colloïdale résultante a été centrifugée à 1 000 tr/min pendant 10 min pour éliminer les particules de grande taille, et le surnageant a été centrifugé à 10 000 tr/min pendant 10 min pour recueillir le précipité. Le ZGGO:Cr ³⁺ tel qu'il a été obtenu ,Eu ³⁺ Les nanoparticules -OH ont été lavées trois fois avec de l'eau déminéralisée.

Dix milligrammes de ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ Les nanoparticules -OH ont été dispersées dans 4 mL de diméthylformamide (DMF) à l'aide d'une sonication pendant 10 min. Ensuite, 40 ul de 3-aminopropyl-triéthoxysilane (APTES) ont été ajoutés sous agitation vigoureuse pendant 24 h à température ambiante. Le ZGGO:Cr ³⁺ tel qu'il a été obtenu ,Eu ³⁺ -NH₂ les nanoparticules ont été recueillies par centrifugation à 10 000 tr/min pendant 10 min et lavées trois fois avec du DMF pour éliminer les APTES n'ayant pas réagi.

Imagerie cellulaire

Les cellules Hek293T ont été cultivées dans du DMEM avec 10 % de FBS et ensemencées dans des boîtes de culture de 35 mm pendant 2 h dans un CO₂ incubateur. Le ZGGO:Cr ³⁺ tel qu'il a été obtenu ,Eu ³⁺ -NH₂ les nanoparticules ont été dispersées dans un milieu cellulaire (50 mg/mL), qui ont été excités pendant 10 min par une lampe UV à 254 nm, puis transférées dans des boîtes de culture traitées pendant 1 h. Après avoir retiré le milieu cellulaire, 0,1 mL de formaldéhyde-PBS à 1 % a été ajouté et les cellules ont été colorées avec 0,5 mL de colorant DAPI dans l'obscurité pendant 10 min. Enfin, les cellules ont été lavées plusieurs fois avec du PBS pour une caractérisation plus poussée.

Toutes les études impliquant des animaux ont été approuvées par le comité universitaire sur le soin et l'utilisation des animaux.

Techniques de caractérisation

L'identification de phase a été réalisée par XRD (modèle SmartLab ; Rigaku, Tokyo, Japon) fonctionnant à 40 kV/40 mA en utilisant un rayonnement Cu Kα filtré au nickel et une vitesse de balayage de 6,0° 2θ /min. Les morphologies des produits ont été observées via MET (modèle JEM-2000FX; JEOL, Tokyo). La photoluminescence des phosphores a été analysée avec un fluorospectrophotomètre FP-8600 (JASCO, Tokyo). Les signaux de luminescence persistante ont été obtenus en utilisant Horiba JY FL3-21. Les images de décroissance de rémanence ont été enregistrées dans une pièce sombre à l'aide d'un système d'imagerie Kodak In-Vivo FX Pro. L'imagerie cellulaire a été réalisée par un microscope confocal à balayage laser (LEICA TCS SP2, Allemagne).

Toutes les études impliquant des animaux ont été approuvées par le comité universitaire sur le soin et l'utilisation des animaux.

Résultats et discussion

La pureté de phase des échantillons a d'abord été étudiée par XRD. La figure 1 (haut) montre les modèles XRD du ZGGO:Cr ³⁺ tel que préparé et ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ calcinés à 1000 °C, qui ont été identifiés avec le spinelle structuré Zn₃ Ga₂ Ge₂ O₁₀ [1, 9]. La structure cristalline du Zn₃ Ga₂ Ge₂ O₁₀ est le même que celui de ZnGa₂ O₄ (JCPDS n° 38-1240), qui est la solution solide de ZnGa₂ O₄ et Zn₂ GeO₄ . Dans la structure de Zn₃ Ga₂ Ge₂ O₁₀ , Ge joue le rôle de substitution de Ga, propice à la formation de pièges, tandis que ZnGa₂ O₄ est la structure cristalline dominante [1]. Il existe deux types de cations dans une cellule unitaire; Zn ²⁺ et Ga ³⁺ sont entourés de quatre et six anions oxygène formant respectivement un tétraèdre et un octaèdre (Fig. 1, ci-dessous). Calculs à partir des données de diffraction produisant les constantes de cellule pour ZGGO:Cr ³⁺ sont un = b = ~ 0.8335 nm, proche de celui du spinelle ZnGa₂ O₄ (un = b = ~ 0,8335 nm, JCPDS n° 38-1240). En raison des plus grands rayons ioniques de Eu ³⁺ (pour une coordination sextuple, \( {r}_{{\mathrm{Eu}}^{3+}} \) = 0,0947 nm et \( {r}_{{\mathrm{Ga}}^{3+} } \) = 0,062 nm) [25], une valeur plus élevée de a = b = ~ 0.8336 nm a été observé pour ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ . L'analyse d'élargissement du profil de la réflexion de Bragg (311) a été réalisée en appliquant l'équation de Scherrer pour des tailles moyennes de cristallite de 83 ± 6 nm pour ZGGO:Cr ³⁺ et ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ échantillons. Sur la Fig. 1 (en haut), nous trouvons également que les produits résultants calcinés à 900 °C sont le mélange de phase spinelle (JCPDS n° 38-1240) et rhomboédrique (JCPDS n° 11-0687), indiquant une température de calcination de ≥ 1000 °C est nécessaire pour produire du spinelle Zn₃ Ga₂ Ge₂ O₁₀ sous forme de phase pure.

Modèles XRD du ZGGO:Cr ³⁺ tel que préparé et ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ et la structure cristalline du spinelle ZnGa₂ O₄

La figure 2 (à gauche) montre la morphologie TEM pour ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ particules, indiquant clairement qu'elles sont entièrement constituées de particules cubiques, avec des tailles latérales de ~ 80-100 nm. Les angles vifs et les franges en treillis bien résolues suggèrent leur excellente cristallinité, tandis que les espacements de ~ 0,29 nm correspondent bien à la (220) plaine de spinelle structurée ZnGa₂ O₄ (d (220) = ~ 0,29 nm, JCPDS n° 38-1240) (encadré sur la figure 2). Étant donné que les tailles de particules sont proches des tailles moyennes de cristallites calculées à partir des données XRD, les échantillons obtenus peuvent être monocristallins. L'analyse SAED (Fig. 2 (à droite)) a en outre confirmé que les nanoparticules analysées sont monocristallines. Les nanoparticules étudiées ici sont des solutions directes à l'état solide plutôt qu'un mélange mécanique. La cartographie élémentaire de Zn, Ga, Ge, Cr et Eu fournit la preuve de cette solution solide, comme le révèle la Fig. 3 pour ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ . Non seulement chaque particule contient du Zn, du Ga, du Ge, du Cr et de l'Eu, mais tous les éléments sont également répartis entre les particules.

Image TEM, HR-TEM (à gauche) et modèle SAED (à droite) du ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ nanoparticules

Morphologie des particules STEM (image en champ clair, la première image) et cartographie élémentaire de ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ nanoparticules

La figure 4 montre les spectres d'excitation du ZGGO:Cr ³⁺ et ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ poudre à température ambiante. Le spectre d'excitation surveillé à 697 nm couvre une très large région spectrale (de 200 à 650 nm) et se compose de quatre bandes d'excitation principales culminant respectivement à 273, 328, 410 et 569 nm. La bande d'excitation à 273 nm est attribuée à la bande de transfert de charge de O ²⁻ -Ga ³⁺ en ZnGa₂ O₄ hôte, tandis que les dernières bandes proviennent des transitions internes de Cr ³⁺ , y compris la bande 328 nm provenant du ⁴ A₂ →  ⁴ T₁ (te ² ) transition, la bande 410 nm provenant du ⁴ A₂ →  ⁴ T₁ (t ² e ), et la bande 569 nm provenant du ⁴ A₂ →  ⁴ T₂ (t ² e ) [19, 20]. Incorporation d'Eu ³⁺ n'a pas sensiblement modifié les positions des bandes PLE mais a significativement augmenté les intensités des transitions internes de Cr ³⁺ , avec Je ₄₁₀ /Je ₂₇₃ passant de 0,18 à 0,56. Les résultats ci-dessus indiquent que Eu ³⁺ l'incorporation est propice à l'excitation de la lumière visible. Cependant, la bande d'excitation la plus forte à 273 nm a également révélé que la bande de transfert de charge de O ²⁻ -Ga ³⁺ est la longueur d'onde d'excitation la plus efficace. L'excitation de la poudre à 273 nm a donné une bande d'émission NIR à 697 nm (Fig. 5) en raison du ² E →  ⁴ A₂ transition en Cr ³⁺ déformé ions dans le gallogermanate, en l'absence d'Eu ³⁺ émission.

Spectres d'excitation par photoluminescence (PLE) de ZGGO:Cr ³⁺ et ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ poudres

Spectres de photoluminescence (PL) de ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ poudres

Les courbes de décroissance de la luminescence persistante NIR de ZGGO:Cr ³⁺ et ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ les nanoparticules ont été surveillées à 697 nm après un éclairage UV à 254 nm (lampe au xénon comme source lumineuse) pendant 5 min à température ambiante, comme le montre la figure 6. Le résultat démontre que la luminescence persistante NIR du ZGGO:Cr ^{3 +} l'échantillon peut durer plus de 7 200 s et conserver une intensité appréciable. L'intensité de luminescence persistante de ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ augmente avec l'incorporation de Eu ³⁺ ion. On pense que les ions lanthanides se co-dopant avec Cr ³⁺ dans le gallogermanate de zinc donnerait une luminescence persistante NIR remarquable, en raison de son rôle important dans l'augmentation de la quantité de défauts anti-site qui est responsable de la luminescence persistante du Cr ³⁺ dans l'hôte gallogermanate de zinc [1]. D'autre part, la luminescence persistante NIR de ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ l'échantillon peut durer plus longtemps que celui de ZGGO:Cr ³⁺ , indiquant que Eu ³⁺ l'incorporation peut augmenter le temps de rémanence. La figure 7 montre des images de décroissance de la rémanence NIR de ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ poudres obtenues par un système d'imagerie Kodak In-Vivo FX Pro à différents moments après l'arrêt de l'irradiation UV, confirmant en outre que la rémanence peut durer plus de 120 min et conserver une intensité d'émission NIR intense.

Courbes de décroissance de la luminescence persistante NIR de ZGGO:Cr ³⁺ et ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ poudres contrôlées à 697 nm après un éclairage UV à 254 nm pendant 5 min

Images de décroissance de rémanence NIR de ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ poudres obtenues par un système d'imagerie Kodak In-Vivo FX Pro à différents moments après l'arrêt de l'irradiation UV

Pour évaluer les performances de l'application de phosphore, en particulier pour les applications à haute puissance, la stabilité thermique est un paramètre clé. Pour évaluer le comportement de trempe thermique des luminophores dans ce travail, les spectres PL ont été analysés à des températures allant de 298 à 573 K (Fig. 8). Pour tous les échantillons, l'élévation de la température a entraîné une diminution des intensités d'émission à 697 nm. Pour obtenir une image plus complète du comportement de trempe thermique et estimer la valeur de son énergie d'activation (E _un ), l'équation d'Arrhenius (Eq. (1)) a été utilisée comme suit [26,27,28] :

où je ₀ et Je _T sont les intensités des températures initiale et finale, respectivement ; c est la constante de vitesse ; E _un est l'énergie d'activation ; et k est la constante de Boltzmann (8,629 × 10 ⁻⁵ eV K ⁻¹ ). La figure 8 montre l'In(I ₀ / Je _T − 1) contre 10 000 / T lignes de relation pour la bande d'émission centrée à 697 nm pour ZGGO:Cr ³⁺ et ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ . Des énergies d'activation similaires ont été calculées :E _un = 0,23 eV pour ZGGO :Cr ³⁺ et E _un = 0,25 eV pour ZGGO :Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ . La probabilité qu'une transition non radiative se produise par unité de temps (α ) peut être défini selon l'Eq. (2) comme suit [29] :

où s est le facteur de fréquence (s ⁻¹ ), k est la constante de Boltzmann, et T est la température. On peut voir qu'une énergie d'activation plus faible (E _un ) conduit à une plus grande probabilité (α ) d'une transition non radiative. En raison de l'énergie d'activation similaire, ZGGO:Cr ³⁺ et ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ présentait une stabilité thermique fermée, indiquant Eu ³⁺ l'incorporation n'a pas affecté de manière significative la stabilité thermique. Cependant, les bandes latérales de phonons (PSB) associées centrées à 670 nm sont devenues dominantes à une température plus élevée, induisant ainsi des pics d'émission accrus.

Énergie d'activation de la trempe thermique pour les bandes d'émission en a ZGGO : Cr ³⁺ et b ZGGO : Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ poudres. Les encarts montrent la dépendance à la température correspondante des spectres PL de 298 à 573 K

Nous avons également étudié les spectres d'excitation et d'émission PL de la dispersion aqueuse de ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ (Fig. 9). Par rapport au ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ poudre, la dispersion aqueuse présentait presque le même profil des courbes d'excitation et d'émission PL à l'exception de l'intensité d'excitation relativement faible à 300 et 600 nm. L'intensité affaiblie est probablement due à l'effet d'extinction de la vibration O-H de l'eau.

Spectres d'excitation et d'émission de ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ solution aqueuse à température ambiante. L'encart montre les photos numériques de ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ solution aqueuse sous irradiation de lumière UV 254 nm

Des cellules Hek293T ont été utilisées ici pour un test d'imagerie in vitro. Le ZGGO:Cr ³⁺ tel qu'il a été obtenu ,Eu ³⁺ -NH₂ les nanoparticules ont été dispersées dans un milieu cellulaire (50 mg/mL), qui ont été excités pendant 10 min par une lampe UV à 254 nm, puis transférées dans des boîtes de culture traitées pendant 1 h. La figure 10 (à gauche, couleur rouge) montre l'imagerie de luminescence cellulaire collectée sur un microscope confocal à balayage laser en l'absence d'excitation. Le signal de luminescence de rémanence des cellules Hek293T était encore suffisamment fort pour être mesuré avec précision après 1 h, bien que les signaux de luminescence de rémanence aient progressivement diminué au fil du temps. À titre de comparaison, l'imagerie par luminescence cellulaire a été collectée sur un microscope confocal à balayage laser par un autre mode à partir des mêmes cellules colorées avec 0,5 mL de colorant DAPI (à droite sur la figure 10, excitation simultanée). Les signaux d'imagerie similaires suggèrent que le ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ -NH₂ les nanoparticules possédaient une excellente capacité d'imagerie des cellules in vitro.

Image LSCM (gauche, couleur rouge) de cellules Hek293T incubées avec ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ -NH₂ nanoparticules pendant 1 h. L'image de droite (couleur bleue) est l'apparence des mêmes cellules colorées avec 0,5 mL de colorant DAPI. Barre d'échelle = 25 μm

Conclusions

Dans ce travail, spinelle structuré ZGGO:Cr ³⁺ et ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ les nanoparticules ont été synthétisées par une méthode sol-gel en combinaison avec des calcinations ultérieures sans atmosphère réductrice. Les échantillons ont été étudiés via des caractérisations détaillées par des techniques combinées de spectroscopie XRD, TEM, STEM, SAED, PLE/PL et analyse PL dépendante de la température. Les nanoparticules de forme cubique uniforme et de taille latérale d'environ 80 à 100 nm sont constituées d'une solution solide monocristalline et homogène. L'excitation de la poudre à 273 nm a donné une bande d'émission NIR à 697 nm en raison du ² E →  ⁴ A₂ transition en Cr ³⁺ déformé ions dans le gallogermanate, en l'absence d'Eu ³⁺ émission. Luminescence persistante NIR du ZGGO:Cr ³⁺ ,Eu ³⁺ peut durer plus de 7 200 s tout en conservant une intensité intense. L'intensité de luminescence persistante de ZGGO:Cr ³⁺ et le temps de rémanence augmente avec l'incorporation d'Eu ³⁺ ion. Cependant, Eu ³⁺ l'incorporation n'a pas affecté de manière significative la stabilité thermique. Enfin, le ZGGO:Cr ³⁺ tel qu'obtenu ,Eu ³⁺ -NH₂ les nanoparticules possédaient une excellente capacité d'imagerie des cellules in vitro.