单分散上转换纳米荧光微粒的荧光寿命测量

为了表征上转换纳米荧光微粒的发光特性,设计了一个可以对单个纳米微粒进行荧光寿命测量的系统。该系统首先使用基于检流计振镜的双光子显微镜系统对单分散状态的上转换纳米微粒样品进行扫描成像。然后,通过单分子荧光纳米定位算法精确找出每个纳米微粒的准确位置,再依次将激光聚焦到每个纳米微粒上,在该点施加一个500μs宽度的激光脉冲,并通过光电倍增管探测随时间变化的荧光强度信号。最后对荧光衰减曲线进行拟合,计算得到该纳米微粒的荧光寿命。实验结果表明:单个上转换纳米荧光微粒的荧光发射曲线符合单指数衰减规律,其荧光寿命为195.3μs。与之相比,聚集状态的纳米微粒的荧光寿命为358.9μs。这表明聚集状态对上转换纳米微粒的发光特性有显著影响。