根据《关于开展 2025 年度湖南省无机非金属材料科学技术奖申报评选工作的通知》的相关要求,现对我单位教师彭红霞等拟申报2025年度湖南省无机非金属材料科学技术奖进行公示,公示如下:
一、项目名称:高性能稀土荧光成像材料的创制基础理论研究
二、主要完成单位:湖南人文科技学院
三、主要完成人:彭红霞、田修营、郭军、彭秧锡、胡传跃、陈占军
四、主要创新点:
本项目针对稀土荧光成像材料在检测灵敏度、成像精准性不足、功能单一(缺乏治疗功能)及无法实时监测治疗效果的关键科学问题,在国家自然科学基金委与湖南省自然科学基金委项目的资助下,聚焦稀土荧光成像材料的创新设计、性能调控及功能扩展,系统开展了高性能荧光成像材料创制的基础理论方面的研究,重要科学发现如下:
(1)揭示了表面等离子共振(LSPR)效应与表面-界面-介电限域(SIDMC)效应增强荧光强度的机理:首先,通过“核-壳”结构设计及能级匹配,对材料的结构/性能进行调控,揭示了LSPR效应对发光性能的影响与增强机理;其次,以具有特定纳米空腔和表面性质的矿物纳米材料为组装体,通过表面-界面-介电限域(SIDMC)效应,优化结构与发光性能,揭示了表面性质-界面作用对结晶过程与发光性能的影响规律及机理,构建了系列增强型荧光成像材料。
(2)建立了协同优化荧光成像材料精准性的新方法:基于“核-隔层-壳”结构设计,引入兼具LSPR效应与铁磁耦合作用的氧化物隔层,实现了磁性与发光性的协同优化,成功构建了高精准性的磁性荧光成像材料;利用该材料与靶标精准结合,通过磁共振-荧光双模态成像,实现了细胞水平的精准定位与实时成像,为肿瘤早期诊断与精准手术提供了有效技术支撑。
(3)发展“磁-光-热疗”诊疗材料,提出了多功能集成诊疗一体化的新策略:基于“核-壳-壳”结构设计,通过磁、光、微波三种外场调控,协同实现“磁-光-微波-热疗”多功能集成与诊疗一体化,构建了可由外部物理信号激活的新型诊疗一体化材料;揭示了磁性-LSPR效应对光-微波能量转换效率的影响机理,通过磁靶向与近红外光-微波双模热疗功能的结合,实现对细胞内给药系统的实时监测与诊疗协同,为制得肿瘤精准诊疗用多功能集成诊疗一体化材料提供了新策略。
(4)探索温度敏感型荧光成像材料,提供了构建温度灵敏成像引导精准热疗的新思路:基于非热耦合能级比率测温原理,合成了系列Tm3+和Pr3+激活的温度敏感型稀土荧光成像材料,突破热疗过程精准度受限的瓶颈,实现温度灵敏成像实时监测热疗过程。成果既夯实了其在生物医学领域中应用的实验与理论基础,也为我国在该领域国际影响力的提升做出了重要贡献。
公示时间:2026年1月19日至2026年1月23日。
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科研与社会服务处
2026年1月19日