Angew. Chem. :铜碘簇基MOF微晶闪烁体用于高性能动态X-射线柔性成像

  • 176
  • A+

近年来,X-射线成像技术在生物医学、国土安全、工业探伤、天体物理等诸多领域取得了重要应用,引起了研究者的广泛关注。实时观察复杂运动物体内部结构的动态X-射线柔性成像是X-射线成像技术中最具挑战性的一种,这需要闪烁体具有高效的X-射线激发发光(X-ray excited luminescence, XEL)以及优异的可加工性和稳定性。


近日,郑州大学臧双全教授、李恺副教授团队通过胶束辅助晶体生长工艺得到了具有纳米尺寸、规则形貌的铜碘簇基MOF微晶闪烁体。利用该微晶闪烁体制备的柔性闪烁体薄膜可以达到20 LP mm-1的超高分辨率,并实现了对运动物体内部结构的动态X-射线柔性成像。



1

铜碘簇基MOF微晶闪烁体在X-射线激发下能发射出明亮的发光,XEL强度可以媲美商品化闪烁体,最低检测限可以达到34.6 nGy s-1。该闪烁体在X-射线照射下具有出色的抗疲劳性和光稳定性。同时,其具有优异的水氧稳定性,容易保存且适于在极端环境中使用。

2

利用铜碘簇基MOF微晶闪烁体制备的柔性闪烁体膜具有优异的柔韧性,其横向拉伸率可以达到到100%,在0° - 90°的弯曲试验中也能保持其原有形状而不发生断裂。即使在重复上述拉伸/弯曲循环1000次后,柔性闪烁体膜的X-射线发光强度几乎没有受到影响。该柔性闪烁体膜的分辨率高达20 LP mm−1,可以对200目(孔径为71 mm,厚度为30 mm)的超薄铜网进行清晰的成像。

3

该柔性闪烁体膜可用来对圆珠笔的内置弹簧、包含较轻元素的葵花籽和微芯片的内置密集电路进行X-射线成像。同时,内置金属制品的行李箱模型可以用来进行安检模拟实验,在X-射线照射下,在闪烁屏上可以看到箱子内部的金属扳手、钥匙、螺丝。更重要的是,覆盖闪烁体屏的柔性OLED显示屏经过S型弯曲后,在X-射线照射下,可以清晰地动态观察到曲面的内置电路。

4

本工作利用铜碘簇基MOF微晶闪烁体首次实现了高性能的动态X-射线柔性成像,对X-射线成像技术的发展具有重要的参考价值。

文信息

High Performance Dynamic X-ray Flexible Imaging Realized Using a Copper Iodide Cluster-Based MOF Microcrystal Scintillator

Qiu-Chen Peng, Dr. Yu-Bing Si, Jia-Wang Yuan, Qi Yang, Zi-Ying Gao, Dr. Yuan-Yuan Liu, Dr. Zhao-Yang Wang, Dr. Kai Li, Prof. Shuang-Quan Zang, Prof. Ben Zhong Tang

文章第一作者是郑州大学化学学院、绿色催化中心的博士研究生彭秋晨


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202308194




weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论: