近日，光電學院光電材料與器件研究院在納米光電材料及傳感技術的研究中取得新進展。我校研究生黃友強在白功勛教授和徐時清教授共同指導下，在國際權威期刊Chemical Engineering Journal（工程技術類1區）上在線發表了題為“Erbium-doped tungsten selenide nanosheets with near-infrared II emission and photothermal conversion”（具有近紅外二區發光及光熱轉換功能的鉺摻雜硒化鎢納米片）的研究論文。

癌癥作為全世界高致死率的疾病之一，嚴重威脅人民的生命健康。目前在臨床上主要采用外科手術，化療和放療等效率低下且具有較大副作用的治愈方法。光熱療法是一種新型腫瘤治療手段，其通過光熱劑在光激發下產生的局部高溫殺死癌細胞，具有侵襲性低、療效顯著、副作用小等優點，目前被廣泛關注和研究，并已有部分應用于臨床。與此同時，熒光成像具有實時監控、時空分辨率高、非入侵性等優點，是醫療診斷和臨床圖像引導手術的重要工具。其中，近紅外二區窗口（1100nm-1700nm）較低的光子吸收和組織自熒光可以顯著提高信噪比和穿透深度，從而獲得更高的成像分辨率。因此，具有高效光熱轉換和近紅外二區發光的雙功能光熱劑的開發具有重大的研究意義。

同時具有紅外發光檢測和光熱轉換能力的新型納米材料應用于腫瘤治療示意圖

二維過渡金屬二硫族化合物納米材料因其在生物醫學和光電領域的應用而受到人們的廣泛關注。然而，二維過渡金屬二硫族化合物納米材料和器件的發射大多局限于可見光到近紅外(NIR)邊緣，限制了其廣泛的應用。針對高效光熱轉換和近紅外二區發光的光功能納米材料需求，我校光電材料及傳感技術研究院通過陽離子交換和超聲輔助液相剝離技術，開發摻雜稀土鉺的硒化鎢納米片。憑借鉺離子近紅外1540 nm特征發光，二維硒化鎢納米片的發光擴展到生物醫學第二窗口。近紅外二區發光能有效穿透3-5厘米厚的生物組織，對于生物檢測意義重大。此外，該團隊利用808 nm激光進行了一系列光熱實驗，發現所制得的納米片光熱轉換效率高達35.2%，大大高于以往的許多報道，如納米金顆粒。

新型納米材料在近紅外激光照射下優異的光熱轉換和成像檢測能力