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This research was funded by the SPANISH GOVERNMENT, grant number MAT2016-75716-C2-1-R (AEI/FEDER, UE), and RTI2018-094859-B-I00, and by AGAUR, grant number 2017SGR755.

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Haro-Gonzalez, PatriciaAutor o CoautorSanz-Rodriguez, FranciscoAutor o Coautor
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Artículo

Bifunctional Tm3+,Yb3+:GdVO4@SiO2 Core-Shell Nanoparticles in HeLa Cells: Upconversion Luminescence Nanothermometry in the First Biological Window and Biolabelling in the Visible

Publicado en:Nanomaterials. 10 (5): 993- - 2020-05-01 10(5), DOI: 10.3390/nano10050993

Autores: Savchuk, Oleksandr; Carvajal Marti, Joan Josep; Cascales, Concepcion; Haro-Gonzalez, Patricia; Sanz-Rodriguez, Francisco; Aguilo, Magdalena; Diaz, Francesc

Afiliaciones

Inst Ciencia Mat Madrid, Calle Sor Juana Ines de la Cruz, Madrid 28049, Spain - Autor o Coautor
Univ Autonoma Madrid, Fac Ciencias, Dept Biol, Campus Cantoblanco, Madrid 28049, Spain - Autor o Coautor
Univ Autonoma Madrid, Fac Ciencias, Dept Fis Mat, Fluorescence Imaging Grp, Madrid 28049, Spain - Autor o Coautor
Univ Rovira & Virgili URV, Fis & Cristalog Mat & Nanomat FiCMA FiCNA EMaS, Campus Sescelades,Marcelli Domingo 1, E-43007 Tarragona, Spain - Autor o Coautor

Resumen

The bifunctional possibilities of Tm,Yb:GdVO4@SiO2 core-shell nanoparticles for temperature sensing by using the near-infrared (NIR)-excited upconversion emissions in the first biological window, and biolabeling through the visible emissions they generate, were investigated. The two emission lines located at 700 and 800 nm, that arise from the thermally coupled F-3(2,3) and H-3(4) energy levels of Tm3+, were used to develop a luminescent thermometer, operating through the Fluorescence Intensity Ratio (FIR) technique, with a very high thermal relative sensitivity. Moreover, since the inert shell surrounding the luminescent active core allows for dispersal of the nanoparticles in water and biological compatible fluids, we investigated the penetration depth that can be realized in biological tissues with their emissions in the NIR range, achieving a value of 0.8 mm when excited at powers of 50 mW. After their internalization in HeLa cells, a low toxicity was observed and the potentiality for biolabelling in the visible range was demonstrated, which facilitated the identification of the location of the nanoparticles inside the cells, and the temperature determination.

Palabras clave
biolabelingbiological windowscore-shell nanoparticleshela cellsBiolabelingBiological windowsCore-shell nanoparticlesHela cellHela cellsLuminescence thermometryPlatformSensitivityThermometryTm3Upconverting nanoparticlesWorking

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Nanomaterials debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2020, se encontraba en la posición 35/160, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Physics, Applied.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales proporcionadas por WoS (ESI, Clarivate), arroja un valor para la normalización de citas relativas a la tasa de citación esperada de: 1.35. Esto indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 14 Nov 2024)

Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:

  • Media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 1.98 (fuente consultada: FECYT Feb 2024)
  • Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions: 3.67 (fuente consultada: Dimensions May 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-05-17, el siguiente número de citas:

  • WoS: 29
  • Scopus: 33
  • Europe PMC: 3
  • Google Scholar: 34
  • OpenCitations: 33
Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-05-17:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 33.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 33 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 9.5.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.