I nanocristalli di upconversion inorganici drogati con lantanidi (UCNC) stanno attirando più attenzione, in quanto potenziali agenti diagnostici e terapeutici fluorescenti per applicazioni in vivo, tra cui l'imaging biologico e la terapia della malattia.

Però, tutti gli UCNC inorganici drogati con lantanidi attualmente disponibili, come esemplificato dal più presentativo B -NaYF ₄ :Yb/Er, non sono biodegradabili e quindi non possono essere eliminati innocuamente dal corpo degli organismi viventi in un ragionevole periodo di tempo, rendendo le loro traduzioni cliniche quasi impossibili.

In uno studio pubblicato su ACS Nano , il gruppo di ricerca guidato dal Prof. Hong Maochun del Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) dell'Accademia cinese delle scienze ha riportato una nuova classe di UCNC biodegradabili ad emissione rossa basati su Yb ³⁺ /Er ³⁺ -eptafluozirconato di potassio inorganico drogato (K ₃ ZrF ₇ :Yb/Er) che presenta un reticolo cristallino dinamicamente "morbido" contenente solubile in acqua [ZrF7] ^3- cluster e K ⁺ cazione.

I ricercatori hanno scoperto che questa disposizione di K ₃ ZrF ₇ il reticolo cristallino consente la preparazione di una famiglia di UCNC inorganici biodegradabili emettitori di rosso dopo Yb sostituito ³⁺ /Er ³⁺ drogaggio nella matrice ospite ad alta simmetria.

In particolare, il K . che emette rosso ₃ ZrF ₇ :Yb/Er Le UCNC mostrano una capacità di biodegradazione dipendente dal pH all'esposizione all'acqua sia in vitro che in vivo, e di cui il rapido tasso di biodegradazione, monitorato utilizzando la luminescenza intrinseca di conversione rossa (UCL), può essere regolato modificando il valore del pH durante il processo di degradazione.

Attraverso analisi istopatologiche ed elementari, i ricercatori hanno anche scoperto che i prodotti finali di biodegradazione di K ₃ ZrF ₇ :Yb/Er Le UCNC possono espellere rapidamente dai corpi dei topi in un breve periodo di tempo senza evidente tossicità per i loro muscoli e organi principali, in netto contrasto con il b-NaYF . non degradabile ₄ :Yb/Er UCNC che si accumulano principalmente negli organi principali dei topi.

Questo studio offre inequivocabilmente l'opportunità di produrre una famiglia di agenti diagnostici e terapeutici UCL che sono biodegradabili in vivo durante un ragionevole periodo di tempo dopo aver effettuato le loro applicazioni biologiche, che stimolano anche un aumento dell'interesse della ricerca sul Ln . biodegradabile ³⁺ -UCNC inorganici drogati per varie applicazioni biomediche e beneficiano delle loro future traduzioni cliniche.