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Upconversion FRET quantitation:the role of donor photoexcitation mode and compositional architecture on the decay and intensity based responses

引用

Light(Science & Applications) 2022年第10期11卷 2321-2334页

作者： Agata Mkotulska Aleksandra Pilch-WrÓbel Satu Lahtinen Tero Soukka Artur Bednarkiewicz Division of Biomedical Physicochemistry Institute of Low Temperature and Structure ResearchPANul.Okolna 2Wroclaw 50-422Poland Department of Life Technologies/Biotechnology University of TurkuKiinamyllynkatu 1020520 TurkuFinland

Lanthanide-doped colloidal nanoparticles capable of photon upconversion(UC)offer long luminescence lifetimes,narrowband absorption and emission spectra,and efficient anti-stokes *** features are highly advantageous for F?rster Resonance Energy Transfer(FRET)based *** nanoparticles(UCnPs)as donors may solve the existing problems of molecular FRET systems,such as photobleaching and limitations in quantitative analysis,but these new labels also bring new *** we have studied the impact of the core-shell compositional architecture of upconverting nanoparticle donors and the mode of photoexcitation on the performance of UC-FRET from UCnPs to Rose Bengal(RB)molecular *** have quantitatively compared luminescence rise and decay kinetics of Er3+emission using core-only naYF4:20%Yb,2%Er and core-shell naYF4:20%Yb@naYF4:20%Yb,5%Er donor UCnPs under three photoexcitation schemes:(1)direct short-pulse photoexcitation of Er3+at 520 nm;indirect photoexcitation of Er3+through Yb3+sensitizer with(2)980 nm short(5-7 ns)or(3)980 nm long(4 ms)laser *** donor luminescence kinetics and steady-state emission spectra differed between the UCnP architectures and excitation *** for highly sensitive kinetic upconversion FRET-based biomolecular assays,the experimental results underline the complexity of the excitation and energy-migration mechanisms affecting the Er3+donor responses and suggest ways to optimize the photoexcitation scheme and the architecture of the UCnPs used as luminescent donors.

关键词： excitation donor decay

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