Os nanocristais de upconversion inorgânicos dopados com lantanídeos (UCNCs) estão atraindo mais atenção, uma vez que são potenciais agentes terapêuticos e diagnósticos fluorescentes para aplicações in vivo, incluindo imagens biológicas e teragnósticos de doenças.

Contudo, todas as UCNCs inorgânicas dopadas com lantanídeo atualmente disponíveis, como exemplificado pelo mais apresentativo b -NaYF ₄ :Yb / Er, não são biodegradáveis ​​e, portanto, não podem ser eliminados inofensivamente do corpo dos organismos vivos em um período de tempo razoável, tornando suas traduções clínicas quase impossíveis.

Em um estudo publicado em ACS Nano , o grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Hong Maochun do Instituto Fujian de Pesquisa sobre a Estrutura da Matéria (FJIRSM) da Academia Chinesa de Ciências relatou uma nova classe de UCNCs biodegradáveis ​​emissores de vermelho com base em Yb ³⁺ / Er ³⁺ -eptafluozirconato de potássio inorgânico dopado (K ₃ ZrF ₇ :Yb / Er) que apresenta uma estrutura de cristal dinamicamente "suave" contendo solúvel em água [ZrF7] ^3- cluster e K ⁺ cátion.

Os pesquisadores descobriram que este arranjo de K ₃ ZrF ₇ a rede cristalina permite a preparação de uma família de UCNCs inorgânicos biodegradáveis ​​emissores de vermelho após Yb substituído ³⁺ / Er ³⁺ dopagem na matriz hospedeira de alta simetria.

Em particular, o K emissor de vermelho ₃ ZrF ₇ :Yb / Er UCNCs exibem uma capacidade de biodegradação dependente do pH após a exposição à água in vitro e in vivo, e da qual a taxa de biodegradação rápida, monitorado usando a luminescência de upconversion vermelha intrínseca (UCL), pode ser ajustado alterando o valor do pH durante o processo de degradação.

Por meio de análises histopatológicas e elementares, os pesquisadores também descobriram que os produtos finais da biodegradação de K ₃ ZrF ₇ :Yb / Er UCNCs podem excretar rapidamente dos corpos de camundongos em um curto período de tempo sem toxicidade evidente para seus músculos e órgãos principais, em forte contraste com o b-NaYF não degradável ₄ :Yb / Er UCNCs que se acumulam principalmente nos órgãos principais dos camundongos.

Este estudo oferece inequivocamente uma oportunidade de produzir uma família de agentes diagnósticos e terapêuticos de UCL que são biodegradáveis ​​in vivo durante um período de tempo razoável após a realização de suas aplicações biológicas, que também estimulam um aumento do interesse de pesquisa em Ln biodegradável ³⁺ -dopou UCNCs inorgânicos para várias aplicações biomédicas e beneficia suas futuras traduções clínicas.