硅量子点合成方法的研究进展

与传统的Ⅱ-Ⅵ族和Ⅲ-Ⅴ族半导体化合物相比,硅量子点性质独特,不仅无毒无害、环境友好,而且储量丰富,可以大量生产,目前已在光电子学、太阳能转换、生物传感器、荧光探针等方面具有广泛的应用.本文作者对液相合成方法、高温气相还原法和热分解法制备硅量子点进行了综述,并对硅量子点在光电器件领域的应用前景进行了展望.     

镉系量子点的生物毒性及相应机制

量子点(quantum dots,QDs)由于其优异的荧光特性在生物学和生物医学领域具有广泛的应用,并且在肿瘤的诊断和治疗方面也表现出巨大的潜力,但是随之而来的生物毒性问题近几年备受研究者们的高度关注。本文选取研究最多的Cd系量子点为代表,总结了量子点体外体内生物毒性的一般规律和特点,重点从量子点进入体内途径、内吞进入细胞方式和细胞内发挥功能等方面探讨了其毒性效应的机制。希望以此为发展安全低毒量子点提供指导和建议,促进量子点的临床应用。     

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.     

量子点敏化太阳能电池研究进展

量子点敏化太阳能电池(QDSCs)因其制备成本低、工艺简单及量子点(QDs)本身的优异性能(如尺寸效应、多激子效应)等优点,近年来受到广泛关注。在此类电池中,无机半导体量子点敏化剂作为吸光材料,其自身的光电性质、制备方法、表面缺陷、化学稳定性及其在TiO₂光阳极上的敏化方法等是影响电池性能的关键。本文综述了无机半导体量子点敏化剂(包括窄带隙二元量子点、多元合金量子点及Type-Ⅱ核壳量子点)的最新研究进展,重点介绍了胶体量子点的制备方法;分类阐释了量子点在TiO₂光阳极表面的沉积与敏化方法,特别是双官能团辅助自组装吸附法;总结了针对提高电子注入效率和减少复合的量子点表面修饰方法;最后简要介绍了QDSCs的电解质和对电极的研究进展。     

功能化PbS量子点的水相合成及结构表征

在水溶液中以Pb(NO3)2和Na2S为原料,巯基乙酸为稳定剂,合成了水溶性PbS量子点.用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、粒度分析仪和红外光谱对PbS量子点进行了表征,结果表明所合成的PbS量子点的平均粒径为25 nm左右,分散性好,且巯基乙酸成功修饰于PbS纳米粒子表面,使其具有进一步与生物分子偶联的作用.     

近红外量子点的研究进展

量子点具有优异的光学性能及丰富的表面化学性质,在生物医学分析领域具有较好应用前景。近红外窗口生物成像所具有的背景干扰小、穿透深度大等特点,使得近红外量子点在生物成像应用中更具优势。本文介绍了近红外量子点从早期含Cd、含Pb量子点到近年来新型无Cd、无Pb量子点的发展历程,以及其在生物医学成像领域的应用,着重介绍了新型低毒性近红外量子点的研究进展。     

量子点在法庭科学手印显现中的研究进展

随着纳米技术的进步,纳米颗粒正在被逐步应用到法庭科学领域的手印检验之中。近年来,半导体量子点因其良好的荧光特性而备受国内外法庭科学家的推崇,但大多数半导体量子点具有毒性,且会对环境造成污染,这些问题制约了半导体量子点在法庭科学领域中的应用。与传统有机染料和金属内核的半导体量子点相比,碳量子点具有毒性低、污染小、生物相容性优异的特点,现已应用于医学、生物、化学等多个领域。本文综述了半导体量子点在手印显现中的应用,介绍了碳量子点的研究进展,并指出碳量子点显现手印是今后法庭科学领域的重要研究方向。     

量子点的制备及应用研究进展

综述了量子点的制备方法以及在分析检测、生物、药学、光电器材、指纹显现等领域的应用.指出量子点是一种新型的荧光纳米材料,因其具有独特的光电性质而引起了广泛的关注;并就它的发展方向及应用前景进行了展望.     

荧光碳点与CdTe量子点对毕赤酵母的毒性比较

以葡萄糖为碳源合成荧光碳点;以巯基琥珀酸为稳定剂,合成CdTe量子点。通过紫外吸收光谱和荧光发射光谱对二者的荧光性能进行表征。又以毕赤酵母作为指示生物,考察了延滞期的毕赤酵母分别与荧光碳点和量子点共培养后的生长曲线,并利用血球计数板法对培养至25h的毕赤酵母细胞进行计数。研究结果表明:荧光碳点对毕赤酵母的生长抑制作用不明显,即使在高浓度(14.4 mmol/L)下,也基本不影响毕赤酵母的生长;而CdTe量子点必须控制在很低的浓度(5.1μmol/L),才表现出低的细胞毒性。     

量子点成像的新研究进展

量子点(又称纳米荧光颗粒)在生物学研究中特别是在生物医学成像方面的应用,已引起广泛关注。通过荧光成像可观察量子点标记分子与其靶标的相互作用,实时观测其在活细胞及活体中的运行轨迹,实现对细胞水平及在体层次的研究。本文综述了近两年量子点在光学成像中应用的新进展,展望了其应用前景。     

量子点比率荧光探针研究进展

量子点(QDs)是一种纳米发光粒子,具有优异的发光性能,在太阳能利用、荧光检测等方面具有广阔的应用前景。QDs与另一荧光团复合可构建比率荧光探针,实现可视化检测目标物并且提高了检测灵敏度。本文主要对QDs比率荧光探针的种类、构建方法和应用领域的研究进展进行综述,并对其中的不足进行分析,以期为研发具有优异性能的比率荧光探针提供借鉴。     

煤基碳量子点合成研究进展

随着纳米科学技术的出现与发展,各种纳米材料层出不穷,碳量子点以其独特且优异的性质吸引了众多研究者的关注。碳源材料对碳量子点的合成及性质有着重要影响,我国煤炭储量相对丰富,焦炭、煤焦油和煤沥青等煤基衍生物的产量也居于世界前列,煤及煤衍生物富含芳环结构,在微观结构上适宜制备碳量子点。本文主要综述了近年来以煤及煤衍生物为碳源,通过化学试剂氧化、超声和电化学氧化等方法合成碳量子点(统称为煤基碳量子点)的研究进展,阐述了煤及其衍生物作为原料的优势所在,对比分析了不同制备方法的特点,并简要介绍了煤基碳量子点的性质以及其在生物成像、金属离子检测和光催化等领域的应用,最后对煤基碳量子点的可控制备等前景进行了展望。     

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。     

从量子点的角度审视碳点的研究进展

碳点不仅具有类似于传统量子点的强发光和小尺寸特性,还表现出传统量子点无法比拟的水相分散性和生物相容性等优势.作为量子点领域的一个新兴分支,碳点的结构、合成化学和光电性质与传统量子点显著不同,也为量子点的发展提供了新的机遇和挑战.随着碳点领域的迅速发展和不断深化,越来越有必要在一些基本概念上与传统量子点比较,并从传统量子点的角度澄清碳点的独特特征和关键挑战.本综述主要聚焦于基本结构、合成化学、光学性质和应用研究等四个方面,从传统量子点基础概念的角度来重新审视碳点领域的研究进展和挑战.     

溶液法制备图案化量子点薄膜的研究进展

量子点发光二极管(QLED)由于具有显色性好、色纯度高和性能稳定等特点而受到广泛关注,可用于制备具有超薄结构和柔性结构的显示器件.量子点(QDs)层是QLED器件的核心发光层,制备高质量的图案化QD薄膜对于提高QLED器件性能至关重要.本文综述了近年来溶液法制备QD薄膜的研究进展,探讨了目前主要使用的各种溶液法的优势和前景,并对最近新发展的纤维辅助的溶液可控转移制备QD薄膜方法的优势和发展前景进行了评述.     

量子点给药载体研究进展

量子点因其优良的发光性质,易于修饰的表面结构,在化学、医学和材料等研究领域显示了极其广阔的应用前景,受到科研工作者越来越多的关注。本文介绍了量子点的独特光学性质、制备方法、水溶性修饰和量子点与生物分子的偶联,重点讨论了量子点作为给药载体和给药载体标记物,以及以量子点为平台建立的多功能纳米给药体系的近年研究进展,阐述了当前研究中的主要发展方向和仍需解决的问题。     

碳量子点及其性能研究进展

碳量子点(Carbon Quantum Dots,CQDs)是一种新型的碳纳米材料,因其强的量子限域效应和稳定的荧光性能等一系列优异性能,吸引了化学、物理、材料和生物等各领域科学家的广泛关注。相比传统半导体金属量子点,CQDs还具备优异的低毒性和生物相容性,更拓宽了其在生物领域内的研究前景。本文简要地介绍了CQDs的制备方法,主要包括自上而下和自下而上两个方向。除此之外,本文综述了CQDs突出的物理化学性质和性能,包括CQDs的荧光性能、生物相容性和上转换效应,并对CQDs在其在生物成像上的应用进行了归纳。     

CdX(X=Se,Te,Te/ZnS)量子点脂质体的制备及毒性比较

在水相中以巯基乙酸(mercaptoacetic acid, MA)为稳定剂合成了CdSe、CdTe、CdTe/ZnS量子点及谷胱甘肽(glutathione, GSH)为稳定剂合成了CdTe量子点,然后通过卵磷脂和胆固醇修饰制得相应的量子点脂质体。溶血实验证实GSH修饰量子点的溶血率低于MA修饰的量子点45%;脂质体修饰后,量子点的溶血率＜5%,达到生物医用材料要求。不同表面修饰的量子点对小鼠毒性存在明显差异,荧光显微镜观察组织切片证实量子点在小鼠体内主要分布在肺、肾、胸腺等组织中,而脂质体量子点在脑组     

CdS量子点与CdSe量子点间荧光共振能量转移研究

在有机相中合成了不同尺寸的CdS和CdSe量子点, 并利用Langmuir-Blodgett (LB)技术将相同尺寸的CdS和CdSe量子点组装成多层复合纳米有序结构. 采用荧光光谱研究了CdS和CdSe量子点在混合体系和多层复合纳米有序结构状态下的荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer, FRET). 我们观察到CdS和CdSe量子点混合溶液与当溶剂挥发形成固态膜中, CdS量子点的荧光强度较溶液状态下强烈猝灭, 表明当颗粒间距离减小时CdS和CdSe量子点间产生较高效率的荧光共振能量转移. 在多层复合纳米有序结构中, 随着给体CdS量子点层数的增加, 单层受体CdSe量子点的荧光逐步增强, 这表明层间纵向能量转移率随给体层数的增加而提高.