多倫多大學的工程師開發出超亮奈米粒子，能夠偵測極微量的化學物質，並區分幾乎相同的分子。該技術利用一種稱為 upconversion 的過程，使粒子能夠吸收低能光子並發出高能光子，從而產生強烈的光學信號。
這種新型染料敏化奈米粒子可為鑑定藥品雜質以及追蹤地下水等環境中的化學污染物提供一種更經濟的方法。這些粒子在附著於其設計要偵測的化學物質時會產生光信號。它們吸收低能光子並將該能量轉換為高能光子， resulting in 一個研究人員可測量的強光學信號。
根據發表在《美國化學會雜誌》上的論文資深作者 Kai Huang 教授表示，傳統用於吸收和轉換光線的螢光團僅能單向工作，將高能光子轉換為低能光子。Huang 表示：「我們的染料敏化奈米粒子之特殊之處在於它們能夠進行 upconversion，這意味著它們可以吸收低能光子形式的光並發出高能光子。」
這種 upconversion 過程提供了一個關鍵優勢。由於激活光的頻率與發出的光不同，因此更容易將所需信號與背景光分離。Huang 解釋說，這「就像夜晚觀星與白天觀星的區別」，並指出降低激發頻率可以產生零自螢光背景，而奈米探針則繼續發光。
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