본 논문에서는 신형 소형 단분산 근적외선 장시간 발광 나노입자(NIR-PLNPs) 합성 방법을 제시하였다. 이상성분 ZnGa₂O₄∶Cr³⁺ NIR-PLNPs를 올레산 분자로 코팅하여 이상상 수열법으로 합성하고, 역상 미셀법으로 SiO₂를 코팅한 후, 고온 후처리를 통해 근적외선 장시간 발광 성능을 최적화하여 약 40 nm 크기의 단분산 핵-껍질 구조 ZnGa₂O₄∶Cr³⁺@SiO₂ NIR-PLNPs를 성공적으로 제조하였다. 합성된 나노입자는 X선 회절(XRD), 투과전자현미경(TEM), 동적광산란(DLS), 형광 분광법 등 기술로 특성 분석을 수행하였다. 결과에 따르면, 사면체 에톡시실란(TEOS) 양의 증가는 SiO₂ 코팅 두께를 조절 및 향상시킬 수 있었다. 최적화된 ZnGa₂O₄∶Cr³⁺@SiO₂ 나노입자는 265 nm의 빛 조사 시 600~800 nm 근적외선 방출을 발생시키며, 3600초 이상 장시간 발광 지속을 나타내어 우수한 근적외선 장시간 발광 성능을 보였다. 용혈실험과 세포독성 테스트를 통해 해당 물질의 생물학적 안전성이 우수함을 입증하였다. 생체 내 쥐 영상 실험을 통해 광학 탐침으로서의 응용 가능성을 추가로 검증하였으며, 물질이 5분간 피하 주사된 후에도 명확한 발광 신호를 포착할 수 있었고 신호대잡음비는 7.64에 달했다; 꼬리 정맥 주사 1시간 후 쥐 전신에서 영상 신호가 검출되었으며, 망상내피계의 뚜렷한 축적 없이 작은 크기 및 단분산 특성이 체내 장시간 순환 능력을 부여함을 나타내었다. 해당 합성 방법은 조작이 용이하고 보편적이며, 소형 단분산 근적외선 장시간 발광 나노물질 제조를 위한 새로운 기술 경로를 제공하여 근적외선 장시간 발광 나노탐침의 생물영상 분야 응용을 촉진할 전망이다.

근적외선 장시간 발광;Cr³⁺;생체영상;나노탐침