量子点标记的生物实时动态示踪成像研究进展

量子点的荧光特性及其在生物标记和成像应用中的实现, 为生命体系的高灵敏原位、实时及动态成像研究提供了新的发展契机, 已成为当前生物检测和成像的最前沿研究领域之一. 本文综述了量子点光物理性质、量子点标记生物荧光探针制备及其在实时动态示踪成像应用中的研究进展.     

基于量子点标记的适配体技术在分析检测中的研究进展

由于光学性质独特,量子点成为近年来发展起来的极具应用前景的半导体纳米材料,作为荧光标记物在生物和化学领域备受关注。随着生物技术的发展,适配体以其高特异性、强亲和力等特点被用作生物探针或生物传感元件,在分析检测中得到广泛应用。将量子点与适配体结合构建的纳米生物识别体系,互补结合适配体和量子点的特殊性质,可实现对靶标物质的超灵敏、高选择性及快速检测。本文概述了量子点的合成、修饰及其与适配体的偶联,重点介绍了近几年基于量子点标记的适配体技术在生物分子、病原微生物、细胞、真菌毒素等方面的应用,并展望了该技术在分析检测领域的发展趋势。     

量子点在生物化学分析中的应用

量子点（quantumdots,QDs）由于其优异的光学和电学特性,作为新型的荧光试剂探针对生物大分子进行标记,成为近年来迅速发展的纳米材料在生化分析领域的重要应用之一。文章简述了量子点的基本特性,对制备和修饰量子点的各种方法进行比较总结,重点阐述量子点在生物化学分析中的新进展,尤其是对生物大分子的识别和标记作了详细的总结,并提出研究中存在的一些待解决的问题以及今后量子点的研究方向。     

水溶性量子点的制备及应用

高量子产率的水溶性量子点在众多领域如发光晶体、薄膜光激发器件,尤其是生物荧光标记中展现出巨大的潜在应用价值.量子点荧光明亮、稳定,激发光谱宽,发射光谱窄,且发射波长可通过改变材料的粒径大小和组成来调控,因而在生物样本尤其是活组织的多色成像中极为有用,能有效避免因样本自身发光和光散射导致的信号干扰.量子点的研究已成为一门新兴的交叉科学,是目前最有吸引力的研究领域之一.近年来,水溶性量子点作生物荧光标记物的研究取得了长足的进展.本文简述了量子点的结构特征及光学特性,重点综述了水溶性量子点的制备方法及应用研究进展,特别是它在生物、医学中作荧光探针的最新研究.     

NEWS——CdTe量子点/过氧化物酶体系用于灵敏检测酚类化合物和过氧化氢

半导体纳米粒子（量子点,quantum dots,QDs）由于其独特的电子量子限域及尺寸相关的荧光发射性质,已经在电子学,发光装置和生物分析领域中引起了广泛的的兴趣。发展基于QDs的化学及生物分析尤其是传感器是分析化学领域的前沿之一。由于量子点的荧光对其表面非常敏感,物质与量子点表面的相互作用可能会导致荧光的变化;研究发现,电子／空穴受体（如苯醌、对苯胺等）会猝灭量子点的荧光。     

量子点抗体偶联技术研究进展

量子点是一种半导体纳米晶体,其具有激发光谱宽、发射光谱窄,光稳定性好,良好的生物相容性等各种优越的性能,目前广泛应用于生物标记、生物传感和生物成像的研究中。量子点生物学应用中最为关键的一步,是如何将抗体等生物大分子有效的偶联于量子点表面并保持其生物活性。近年来,尽管对量子点的制备方法和生物学应用进行了较为深入的研究,但量子点和生物分子之间偶联技术的综述还少见报道。本文从非共价偶联技术和共价偶联技术两个方面对各种量子点抗体偶联技术的特性进行分析,也对未来量子点生物学应用中将会遇到的挑战和发展趋势进行展望。     

CdTe:Zn(2+)量子点在体内和体外的肿瘤靶向荧光成像

DNA功能化的量子点合成,将极大地拓展量子点在生物检测、细胞成像、活体示踪及临床诊断等方面的应用。近来,武汉大学化学与分子科学学院何治柯教授课题组提出了一种一步合成DNA功能化低毒量子点的新方法,并首次将这种量子点用于活体的靶向成像,相关成果发表在Anal.Chem.,2013,85,5843～5849自1981年瑞士科学家在水溶液中合成硫化镉胶体开始,量子点合成和应用研究已经受到越来越多的科学家所关注,尤其是在生物医学领域的应用。但是大多数方法制备的量子点都面临着生物功能化问题。目前比较常用的生物功能化方法有:共价偶联、静电作用、     

量子点在电化学生物传感研究中的应用*

量子点( Quantum dots,QDs )由于具有独特的光学、电化学和电致化学发光特性已受到广泛地重视,而利用量子点构建电化学生物传感器则是量子点最有前途的应用领域之一。量子点具有的高比表面积、高表面活性及小尺寸等特性使它对外界的光、电、温度等十分地敏感,外界环境的微小改变就会迅速引起其表面或界面粒子价态和电子转移行为的显著变化,基于生物大分子引起的QDs表面电化学行为变化而构建的电化学生物传感器,其特点是响应灵敏高、速度快且选择性优良。本文对量子点的光学、电化学和电致化学发光特性作了简单介绍,并重点回顾了其在电致化学发光、免疫分析、DNA杂交、蛋白质检测、农药检测和糖类检测电化学生物传感研究中的应用。同时,对量子点在电化学生物传感研究中的应用前景及研究方向进行了评述和展望。     

单个量子点的光学性质与应用

量子点(QDs)是一种具有诸多优良光学特性的荧光纳米颗粒,已在化学分析、生物传感、分子影像等领域得到了广泛应用.单个量子点的光学性质研究有望发现一些宏观方法不能发现的实验现象,可以为改善其光学性能提供思路,有助于更好的应用于各领域.本文评述了单个量子点的检测与判定方法,单个量子点的荧光增强、漂白、眨眼(blinking)、蓝移等光学性质及其在单分子示踪、生物化学传感、超分辨定位技术等方面的应用.总结了目前量子点作为荧光探针在实际应用中遇到的问题,并提出未来量子点将朝着合成能同时满足尺寸小、量子产率高、 "non-blinking"、蓝移幅度大、无生物毒性的量子点及能同时为成像/检测提供荧光探针与散射探针的等离子体量子点等研究方向发展.     

基于Cite Space的碳量子点研究热点及趋势可视化分析

利用Cite Space软件梳理了碳量子点领域1998～2021年期间3465篇文献的主要研究信息（国家、机构、作者）,归纳了该领域的研究主题及热点。碳量子点作为一种具有良好荧光性能的碳纳米材料,在荧光检测、传感器、光催化降解等方面得到广泛应用。2011～2021年,碳量子点领域研究呈现高速发展态势。中国科学院、苏州大学及江苏大学等机构的学者在该领域的学术研究十分活跃。该领域的研究主题及热点呈现阶段性特点,2003～2007年,研究主题是碳量子点合成,研究热点是碳量子点的反应活性和转化率;2008～2012年,研究主题是碳量子点合成及发光机理,研究热点是碳量子点的光致发光机理和光催化降解;2013～2017年,研究主题是碳量子点绿色合成和传感器应用,研究热点是碳量子点传感器和检测应用;2018年至今,研究主题是碳量子点传感器以及复合碳量子点材料对有机污染物的光催化降解性能,研究热点是碳量子点在生物传感器,生物检测等领域的应用开发。     

量子点的荧光共振能量转移在生物分析中的应用

量子点良好的光谱特性和自身优点,使其可以作为生物荧光探针,而替代传统荧光染料。近年来这方面的研究已经取得了一定的进展。目前,量子点在共振能量转移方面的研究,进一步扩展了它在生物分析中的应用。介绍了量子点基于共振能量转移原理在生物分析中的应用,即利用量子点设计的两种类的蛋白-蛋白特异性结合分析和3种生物传感器的模型设计。     

量子点在卫生分析领域中的应用

量子点(QDs)作为一种新型的半导体纳米材料,由于其具有斯托克斯位移大、生物相容性好、抗 光漂白、荧光寿命长、光催化活性强等优异的光化学特性,以及独特的介电限域效应、库伦阻塞效应等电学特性,近年来在卫生分析领域的研究和应用获得了广泛关注.本文重点综述了QDs对卫生样品中离子、小分子化合物(抗生素、生物毒素等)、生物大分...     

Progress in the toxicological researches for quantum dots

Quantum dots (QDs) have received more and more attention as a novel example of nanomaterials. Due to their unique fluorescent characteristics,quantum dots have been successfully applied in biotech-nology and medicine applications. Recently,the toxicity and the potential environmental effects of QDs have become a research hotspot. In this paper,toxicological effects of QDs are reviewed,and the prospects and research directions are given based on the analysis of this research field.     

CdSe量子点对雄性泥鳅的毒性效应研究

量子点（Quantum Dots,QDs）,也称纳米微晶体,由于其独特的荧光特性越来越受到研究者的关注.近年来,量子点的生物学毒性效应及其环境影响成为新的研究热点.本文通过活体实验,以雄性泥鳅为模型动物,以腹腔注射为染毒方式,研究了量子点的雌激素干扰效应、毒物动力学行为以及靶器官的氧化应激指标.结果显示,QDs能够显著抑制E2诱导产生的卵黄蛋白原（Vtg）含量,性腺切片的观察结果与其一致.通过游离Cd^2＋和其他几种纳米材料的对比实验,认为量子点对Vtg的抑制表达是游离Cd^2＋和QDs颗粒对E2的非特异性吸附的共同作用结果.毒物动力学结果表明,腹腔注射1h后,肌肉、骨头、肠、血液和性腺中QDs含量达到最大浓度（Cmax）,随后呈降低趋势 而在肝脏和肾脏中,QDs含量呈增加趋势,说明QDs在动物体内的半衰期较长,在体内能够持续存留.通过对靶器官肝脏相关抗氧化酶活性的测定结果发现,量子点由于壳层对Cd^2＋的保护,对抗氧化体系影响较小.本实验对量子点毒性的综合评价为其在活体生物学的应用提供了一定的参考.     

有机体系中II–VI族量子点的制备及其合成机理

量子点由于其量子效应而具有既不同于体相材料又有别于一般分子的优异光学性能,因此在生物医学领域,特别是在生物标记中具有良好的应用前景。II–VI族量子点由于其荧光发射波长几乎覆盖了整个可见光区而引起人们的关注,其中在有机体系中合成油溶性II–VI族量子点具有反应产物稳定,量子产率高,并且可以制备性能更加优异的核–壳结构的量子点（CdSe/ZnS, CdSe/CdS等）等优点,因此在过去的十几年中被广泛而深入地研究。本文重点综述了在有机体系中,单分散、高荧光性能II–VI族量子点的制备方法——高温热解法及其合成机理的研究进展,并对今后的研究方向作了展望。     

Surface Chemistry Studies of Quantum Dots (QDs) Modified with Surfactants

Since luminescent CdSe quantum dots (QDs) have shown great potential in biological labeling, the surface chemistry behavior of QDs at interfaces is of great research interest. In the present study, CdSe QDs with green luminescence were modified with hydrophobic chains of varying lengths [from C6 to C18]. These modified QDs can be utilized to form stable monolayers at the air/water interface. Surface pressure-area isotherms of modified QDs have been measured and limiting molecular areas have also been extrapolated in order to analyze the size of the QDs. UV absorption spectra of modified QDs at various surface pressures were also determined. Surface chemistry, as well as the topographic properties, of modified QDs in Langmuir and L-B films was discussed.     

量子点:FRET的新发展

荧光共振能量转移(FRET)技术作为一种高效的光学“分子尺”,在生物大分子相互作用、免疫分析、核酸检测等方面有广泛的应用。但是许多有机染料吸收光谱较窄而发射光谱较宽,并且光漂白现象比较严重,使得FRET的应用受到了限制,因此迫切需要寻找新的能量供-受体对。由于量子点(QDs)相对于有机染料有很多优点,可以较好地应用于FRET,可能成为FRET领域发展的一个有意义的新方向,近来已引起了人们的关注。本文就FRET的原理以及量子点应用于FRET的最新进展情况做了评述。     

Recent Advances in the Synthesis of MXene Quantum Dots

Quantum dots (QDs) with ultrahigh surface-to-volume ratio, abundant edge active sites, forceful quantum confinement and other remarkable physio-chemical properties, have garnered considerable research interest. MXene QDs, as an emerging member of them, have also attracted wide attention in the last six years, and shown great achievements in many fields. This critical review systematically summarizes the various methods for synthesizing MXene QDs. The characteristics and corresponding applications of various MXene QDs are also presented. The advantages and disadvantages of various synthetic methods, and the limitations of corresponding MXene QDs are compared and highlighted. Finally, the challenges and perspectives of synthesizing MXene QDs are proposed. We hope this review will enlighten researchers to the fabrication of more advancing and promising MXene-based QDs with proprietary properties in diverse applications.     

用于生物标记的半导体量子点研究

半导体量子点的独特光学性质使之成为理想的荧光探针材料,在生物医学领域具有广阔的应用前景.本文评述了目前量子点合成、表面修饰、结合生物分子的方法,以及半导体量子点在生物标记应用中相对于传统有机染料的优点.