2月17日，伯明翰大学在《Chemical Reviews》上发表题为“Luminescent Lanthanides in Biorelated Applications: From Molecules to Nanoparticles and Diagnostic Probes to Therapeutics”的论文，报道发光镧系元素从分子到纳米粒子、从诊断探针到治疗等在生物相关的应用。
稀土元素在磁共振成像和诊断检测的临床应用中展现出卓越的性能。其独特的未闭合4f轨道电子结构，赋予了其与众不同的窄带线状发射信号，使其在生物体系中与其他荧光探针形成鲜明对比。稀土元素的发光信号不仅可根据所选择的离子，在可见光到近红外光区域提供多样化的检测路径，其较长的发光寿命还使其能够用于时间分辨测量，为光学多路复用检测方案和新型生物成像应用开辟了广阔前景。将稀土元素试剂引入细胞，可实现局部生物响应活性，为新型疗法的开发提供了新思路。随着近红外光区域检测技术与显微镜技术的不断进步，深层组织成像和外科手术干预的新途径得以不断拓展。
研究人员梳理了聚焦于稀土元素发光在核酸和酶检测、阴离子识别、细胞成像、组织成像以及光诱导治疗应用等多个领域的多样化应用方式。深入探讨了包含稀土元素发光探针在内的生物体系设计层次，从配位复合物、多金属稀土体系到金属-有机框架和纳米颗粒，重点阐述了下移转换和上转换的不同策略，并揭示了该领域进一步发展的潜在机遇与挑战。
