本論文は、新規の小型単分散近赤外長残光発光ナノ粒子（NIR-PLNPs）の合成方法を構築した。オレイン酸分子で封止された前駆体ZnGa₂O₄∶Cr³⁺ NIR-PLNPsを二相水熱法により合成し、逆相ミセル法でSiO₂を被覆した後、高温後処理により近赤外長残光発光性能を最適化し、約40 nmの単分散コアシェル構造ZnGa₂O₄∶Cr³⁺@SiO₂ NIR-PLNPsの調製に成功した。合成したナノ粒子はX線回折（XRD）、透過型電子顕微鏡（TEM）、動的光散乱（DLS）、蛍光分光などの技術で特徴づけした。結果は、四エトキシシラン（TEOS）の量を増やすことでSiO₂被覆層の厚さを調整・向上できることを示した。最適化されたZnGa₂O₄∶Cr³⁺@SiO₂ナノ粒子は、265 nmの光励起下で600～800 nmの近赤外発光を生じ、残光時間は3600秒を超え、優れた近赤外長残光性能を示した。溶血実験と細胞毒性試験により、この材料の生物安全性が良好であることが証明された。マウス生体イメージング実験により、その光学プローブとしての応用可能性をさらに検証した。皮下注射で予め充電した材料水溶液を5分後に投与した後でも、明瞭な残光イメージング信号を捉えることができ、信号対雑音比は7.64に達した。尾静脈注射1時間後、マウス全身でイメージング信号を検出でき、明確な網内系の蓄積はなく、小型単分散特性により体内での長時間循環能を材料に付与したことを示した。この合成方法は操作が容易で汎用性が高く、小型単分散近赤外長残光ナノ材料の調製に新たな技術的道筋を提供し、近赤外長残光発光ナノプローブの生体イメージング分野でのさらなる応用を促進すると期待される。

近赤外長残光;Cr³⁺;生体イメージング;ナノプローブ