We report the novel near-infrared (NIR) photocatalysis of YF(3) : Yb(3+),Tm(3+)/TiO(2) core/shell nanoparticles. The core/shell nanoparticles show photocatalytic activity under the NIR irradiation. This study demonstrates that the NIR energy can be used as the driving source for photocatalysis besides the UV and visible energy.

Coat of lipids: Water-dispersible and functionalizable upconverting nanoparticles (UCNPs) for selective imaging of live cancer cells were synthesized. The synthetic approach involves coating the surface of the UCNPs with a monolayer of phospholipids that contain different functional groups (see picture), thus allowing for conjugation of many molecules for applications in fields such as bioinspired nanoassembly, biosensing, and biomedicine. Detailed facts of importance to specialist readers are published as "Supporting Information". Such documents are peer-reviewed, but not copy-edited or typeset. They are made available as submitted by the authors. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.

Optical temperature sensing characteristics based on the ultraviolet (UV) upconversion luminescence (UCL) of Gd3+ ions are reported here for the first time. Under 980 nm excitation, the temperature dependence five-photon UV UCL from the 6PJ and 6IJ levels of Gd3+ ions in NaLuF4:Yb3+, Tm3+, Gd3+ microcrystals were investigated systematically. The fluorescence intensity ratios (FIR) of two pairs of thermally coupled levels (6P5/2, 6P7/2 and 6I9/2, 6I7/2) were studied as a function of temperature in a range of 298–523 K. The maximum sensor sensitivities were found to be about 0.0004 K−1 (333 K) and 0.0029 K−1 (298 K) by exploiting the UC emissions from the 6PJ and 6IJ levels, respectively. This suggests that the Gd3+-based UCL materials are promising prototypes for application as multi-mode probes for use in bio-separation, MRI imaging, optical thermometers, etc.

Abstract DNA methylation is an important epigenetic mark that regulates the expression of genes and transposons. RNA-directed DNA methylation (RdDM) is the main molecular pathway responsible for de novo DNA methylation in plants. In Arabidopsis, however, mutations in RdDM genes cause no visible developmental defects, which raising the question of the biological significance of RdDM in plant development. Here, we isolated and cloned Five Elements Mountain 1 ( FEM1 ), which encodes an RNA-dependent RNA polymerase. Mutation in FEM1 substantially decreased genome-wide CHH methylation levels and abolished the accumulation of 24-nt small interfering RNAs. Moreover, male and female reproductive development was disturbed, which led to the sterility of fem1 mutants. In wild-type (WT) plants but not in fem1 mutants, genome-wide CHH DNA methylation levels were greater in panicles, stamens, and pistils than in seedlings. The global increase of methylation in reproductive organs of the WT was attributed to enhancement of RdDM activity including FEM1 activity. More than half of all encoding genes in the rice genome overlapped with hypermethylated regions in the sexual organs of the WT, and many of them appear to be directly regulated by an increase in DNA methylation. Our results demonstrate that a global increase of DNA methylation through enhancement of RdDM activity in reproductive organs ensures sexual reproduction of rice.

Upconversion nanoparticles (UCNPs) doped with rare earth sensitizers and activators show unique optical properties and promising prospects for emerging applications. Typically, the excitation laser wavelength for UCNPs is selected in accordance with different application demands. However, altering the excitation wavelengths usually influences the upconversion luminescence (UCL) mechanism, necessitating the modification of the lanthanide doping strategy in nanoparticles. By far, a strategy with an excitation wavelength independent of the UCL mechanism is still an urgent need for UCNP applications. Here, we report a wavelength-independent pumping scheme with a flexible excitation wavelength range of 700–900 nm. Specifically, the flexible excitation of Nd3+ was applied to sensitize various activator systems such as Tm3+, Er3+, and Ho3+, all of which can be excited by multiple near-infrared (NIR) wavelengths, displaying consistent and stable spectral characteristics. Through microscopic imaging of dispersed nanoparticles and stained cells, we verified that multiple excitation wavelengths have the possibility of achieving high signal-to-noise ratio imaging. We believe that this approach will provide an in-depth understanding of Nd3+-sensitized upconversion systems and further advance the design for enhancing NIR-stimulated UCL, potentially spanning biomedical imaging, information technology, photocatalysis, and various other emerging fields.

Scintillators that convert ionizing radiation into low‐energy photons are essential for medical diagnostics and industrial inspections. Despite advances in X‐ray scintillators, challenges remain in achieving high efficiency, environmental compatibility, stability, and flexibility. Here, we present experimental investigations of a new type of europium(III)‐based hybrid ternary complex scintillators for improved X‐ray detection and imaging. Benefiting from the synergistic interaction between dual organic ligands and lanthanide ions, the Eu(TTA)3Phen complex demonstrates exceptional radioluminescence and light yield under X‐ray excitation, with a detection limit of 19.97 nGy s−1, well below typical radiation doses used in medical diagnostics. Moreover, lanthanide complex Eu(TTA)3Phen exhibited excellent thermal and photostability, showing minimal degradation even after extended X‐ray exposure. By integrating with flexible polymer matrices, a high‐transmission Eu(TTA)3Phen‐PMMA composite film was fabricated for X‐ray radiography, demonstrating high spatial resolution (< 10 um) and superior image quality across various target samples. These findings hold substantial promise for next‐generation X‐ray imaging applications, offering high sensitivity, stability, flexibility, and versatility, making them ideally suited for advanced radiographic systems.

Scintillators that convert ionizing radiation into low‐energy photons are essential for medical diagnostics and industrial inspections. Despite advances in X‐ray scintillators, challenges remain in achieving high efficiency, environmental compatibility, stability, and flexibility. Here, we present experimental investigations of a new type of europium(III)‐based hybrid ternary complex scintillators for improved X‐ray detection and imaging. Benefiting from the synergistic interaction between dual organic ligands and lanthanide ions, the Eu(TTA)3Phen complex demonstrates exceptional radioluminescence and light yield under X‐ray excitation, with a detection limit of 19.97 nGy s−1, well below typical radiation doses used in medical diagnostics. Moreover, lanthanide complex Eu(TTA)3Phen exhibited excellent thermal and photostability, showing minimal degradation even after extended X‐ray exposure. By integrating with flexible polymer matrices, a high‐transmission Eu(TTA)3Phen‐PMMA composite film was fabricated for X‐ray radiography, demonstrating high spatial resolution (< 10 um) and superior image quality across various target samples. These findings hold substantial promise for next‐generation X‐ray imaging applications, offering high sensitivity, stability, flexibility, and versatility, making them ideally suited for advanced radiographic systems.