La luce da sempre gioca un ruolo vitale nella nostra vita quotidiana. Negli ultimi anni grazie alla facilità con cui può essere manipolata, all’elevato controllo spazio-temporale sta rivoluzionando anche molti campi di rilevante interesse tecnologico.
In questo contesto, l’attività di ricerca è focalizzata sulla progettazione, sintesi e applicazione di nanocristalli inorganici drogati con ioni lantanidi in grado assorbire e convertire efficacemente la luce del vicino infrarosso (NIR) in luce visibile o ultravioletta (upconversion). Questa eccezionale peculiarità si sta rivelando vantaggiosa per numerose applicazioni biomediche tra cui il biosensing, l’imaging e la terapia (per esempio, le terapie foto-attivate per il trattamento del cancro). La radiazione NIR, infatti, cadendo all’interno della finestra terapeutica, è meno dannosa e penetra più efficacemente all’interno dei tessuti molli rispetto alla radiazione UV-vis.
In base alla specifica applicazione cui sono destinati, composizione, dimensione e funzionalità superficiali (carica superficiale, idrofilicità, biocompatibilità, gruppi funzionali specifici per la successiva funzionalizzazione con molecole target) dei nanocristalli sono opportunamente ottimizzate. I nanosistemi preparati sono completamente caratterizzati con l’ausilio di tecniche di analisi all'avanguardia. Oggetto di studio sono anche i processi di trasferimento di energia all'interno dei nanocristalli e tra nanocristallo e molecole fotosensibili.