花菁染料掺杂（Ln-MOFs）Ln-BTC的红外二区（NIR-II）MOFs荧光材料

研究人员以稀土–有机框架（Ln-MOFs）Ln-BTC（BTC=1,3,5-均三苯甲酸）为基质，采用近红外染料掺杂策略获得了近红外二区（NIR-II）荧光发射的MOFs，解决了现有MOFs荧光材料发射波长短，难以应用于NIR-II活体成像的难题。

金属有机框架（MOFs）具有独特的多孔特性，在催化、气体储存分离及载药等领域具有应用。其荧光性能可通过改变配体结构及金属离子种类进行简易调节，该材料可与其它功能材料进行有效复合，构建多模成像及多功能平台。

现有MOFs荧光材料发射波长短，成像穿透深度小，自发荧光严重，限制了其在活体成像分析方面的应用。将其发射波长延长至近红外二区（NIR-II, 1000 nm-1700 nm）可有效解决上述问题。MOFs配体与金属离子均可充当发光中心，通过改变配体结构及金属离子种类是调控MOFs荧光性能的常见策略。现有的有机小分子发射难以到达NIR-II的长波长区域（NIR-IIb，1500-1700 nm），且涉及到复杂的分子设计及冗长的合成步骤。Ln-MOFs（Ln=Yb, Nd, Er）具有NIR激发、NIR-II发射的性能，然而稀土离子光吸收能力弱，NIR-II发光效率低，难以满足活体成像的需求，开发可用于NIR-II活体成像的MOFs荧光材料仍然是具有挑战的研究工作。

以Ln-BTC（BTC=1,3,5-均三苯甲酸）为基质，采用近红外染料掺杂的策略成功制得了具有有效NIR-II荧光性能的MOFs。七甲川花菁染料具有比Ln3+对更强的近红外光吸收能力（>104倍），同时其发射与Yb3+, Nd3+及Er3+匹配，可通过能量转移机理显著增强Ln-BTC的NIR-II发光效率，进而获得具有有效NIR-II发光效率的MOFs荧光材料。与直接采用近红外染料作为配体相比，掺杂策略可有效简化配体合成步骤；与将染料标记在MOFs表面相比，掺杂在MOFs内部可进一步拉进稀土离子与染料的距离，从而保证二者间发生有效的能量转移。所制得的Ln-BTC-IR经过两亲分子包覆后（Ln-BTC-IR@A）在水溶液中具有良好的分散性，可成功应用于小鼠NIR-II活体荧光成像。其中，Er-BTC-IR@A发射峰为1538 nm，位于NIR-IIb，具有更高的成像穿透深度及分辨率，可清晰地观察到小鼠毛细血管、淋巴及脊柱等生理结构，同时可初步用于急性血管炎症的快速监测。

 实验室提供花菁染料前体试剂：