近日，復旦大學化學系李富友教授團隊與美國德州農工大學化學系周宏才教授合作，攻克了水溶液中三線態能量遷移受阻的難題，開發了長程有序且穩定的水相上轉換發光平臺，成功地在低功率下實現了高性能的活體發光成像研究。相關研究論文“3d long-range triplet migration in a water-stable metal–organic framework for upconversion-based ultralow-power in vivo imaging” 在線發表于《美國化學會志》（J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 5493–5499）。 

        低功率密度光激發下的上轉換發光活體成像研究。

  在水中構筑三線態能量遷移的上轉換發光平臺。

       一般TTA-UC體系由敏化劑和受體分子組成，其上轉換發光很大程度地依賴于分子間三線激發態的擴散和碰撞傳能。然而，這些染料分子在水溶液中易發生聚集猝滅且擴散傳能受阻，導致體系在水相環境中難以發光。上述工作借助于金屬有機框架（MOFs）在空間上離散連接且長程有序的性質，將敏化劑與受體分子作為基本結構單元排列MOF框架中，實現了分子水平的上轉換功能整合。受體分子作為框架結構中主橋聯配體，敏化劑分子配位在缺陷位置，在框架結構中預先排列的染料分子發生電子云的重疊，該策略構筑了穩定的水相TTA-MOF上轉換納米體系，在水溶液中依然保持三線激發態遷移的高機動性并獲得微米量級的長程遷移，使得三線態傳能過程不再受限于染料分子的擴散且不會聚集猝滅。通過優化后，該體系能在近太陽輻照度下實現上轉換發光效率的大化，并用于弱光操控下高性能的上轉換發光活體成像。

       德國伯托小動物活體成像系統具備優異的熒光系統，配置上轉換熒光模塊，可以實現高性能的上轉換發光成像研究。