– Forskarna har varit aktiva de senaste tio åren inom uppkonverteringsteknologin som bygger på nanopartiklar bestående av lantanider. Lantanider är en grupp av grundämnen som återfinns långt ned i det periodiska systemet och som ursprungligen upptäcktes i Ytterby gruva utanför Vaxholm, säger Hans Ågren, professor i teoretisk kemi vid KTH.

Han berättar vidare att det tog lång tid efter upptäckten innan man kunde förutspå ämnenas fantastiska egenskaper eller deras användbarhet i det vi idag kallar nanoteknologi. En av dessa egenskaper, som legat till grund för en mångfald tillämpningar, är att partiklarna kan nyttjas till att omvandla ljus från en våglängd till en annan. Detta kan ske med låg strålningsintensitet, enkelt tillhandahållet via billiga lasrar eller till och med glödlampor och ljusdioder.

– Genom att kombinera lantanider med deras kemiska omgivning kan partiklarna skräddarsys för att åstadkomma konverterad ljusemission vid ett antal önskade våglängder. Denna flexibilitet i designen utgör grunden för dessa grundämnes rika tillämpningar. Man kan här nämna icke-invasiv medicinsk diagnostik av sjukdomar i tidiga stadier. Sådant som har med strukturella och funktionella förändringar av biostrukturer och mänsklig vävnad att göra, och som kan mätas med hjälp av optisk avbildning.

Det är detta som också demonstereras i den nya studien som publicerats i Nature Communications. Här nyttjar forskarna det faktum att IR-fotoner är idealiska för avbildning med hög konstrast, låg ljusspridning och god förmåga att tränga djupt in i vävnaden.