Near-IR Triggered Photon Upconversion: Imaging, Detection, and Therapy

La conversión ascendente es un proceso multifotónico que convierte la luz NIR en luz de mayor energía, como la UV, la visible o incluso la NIR (con una longitud de onda inferior a la de la fuente de excitación). La revisión presenta en primer lugar las nanopartículas de conversión ascendente dopadas con lantánidos, centrándose en los mecanismos de conversión ascendente y en los distintos enfoques sintéticos para su preparación, incluida la elección del material huésped y de los iones dopantes de lantánidos. A continuación, se describen las distintas estrategias para modificar la superficie de las nanopartículas y hacerlas hidrófilas, así como para bioconjugarlas con marcadores biológicos específicos. Las secciones están dedicadas a aplicaciones en bioanálisis, imagen médica y liberación de fármacos. De hecho, las nanopartículas upconverting dopadas con lantánidos se han utilizado ampliamente para detectar la temperatura celular y como sondas ópticas para el análisis de iones metálicos, así como en inmunoensayos. Más recientemente, han formado parte de la estrategia de desarrollo de imágenes de células y pequeños organismos/animales, incluidas las bioimágenes multimodales. Por último, se han construido balizas basadas en nanopartículas upconverting con el objetivo de inducir la liberación in situ de fármacos o la transferencia de energía para desencadenar la formación de oxígeno singlete. Esto resulta de interés en la terapia fotodinámica y fototérmica del cáncer. La última sección ofrece al lector los retos a los que se enfrenta la comunidad para convertir los nanomateriales upconverting dopados con lantánidos en plataformas versátiles para la generación de herramientas nanoteranósticas para las necesidades de la nanomedicina.