2024年5月8日，北京协和医院转化医学国家重大科技基础设施诊疗新技术研发平台张现忠课题组联合厦门大学郭志德课题组、浙江大学苏新辉教授在Angewandte Chemie International Edition上发表了题为“Progressive Optimization of Lanthanide Nanoparticle Scintillators for Enhanced Triple-Activated Radioluminescence Imaging”的研究性论文，通过渐进式优化的研究策略揭示了稀土纳米粒子闪烁体的结构组成与其受放射性核素激发产生辐射发光的效率之间的相关性，以实现三重能量激发的辐射发光成像。

释放带电β粒子的放射性核素能够产生切伦科夫发光（CL），以用于光学生物成像或诱导肿瘤光动力治疗。然而，CL的发射光谱偏重于紫外区域，并且强度较低，致使其在体内的应用受到了极大的限制。已有研究表明，稀土纳米粒子（Lanthanide nanoparticle，LnNP）闪烁体能够利用放射性核素产生的电离辐射（γ或β射线）能量产生辐射发光（Radionuclide-activated luminescence，RL），进而可以同时改善放射性核素的光学信号强度和发射光谱。虽然现有的研究已对不同种类的LnNP闪烁体及其RL发光机制进行了探究，但LnNP闪烁体的RL“构-效”关系目前仍不明确，这也导致RL探针的研发以及RL成像技术的多样化应用受到严重阻碍。基于此，我们通过渐进式优化的策略对LnNP闪烁体的结构依赖性RL效率进行了探索。   

研究发现，在保持Eu³⁺掺杂比例一致的条件下，以NaGdF₄为宿主基质的核壳型LnNP闪烁体（NaGdF₄:15%Eu@NaGdF₄）能够在¹⁸F的激发下表现出更优的RL性能，并且其能够被^99mTc产生的γ射线所激活，产生比单独^99mTc高45.6倍的发射强度。因此，我们认为NaGdF₄基质是实现优异的γ-闪烁性能的决定性因素。为了进一步提高LnNP闪烁体的RL强度，我们也对其壳体材料进行了调整。在对比实验中，NaGdF₄:15%Eu@NaLuF₄闪烁体表现出了最高的RL效率，γ-闪烁实验也充分佐证了NaLuF₄壳层的优势。