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。     

生物质基碳量子点的合成及传感成像研究进展

作为一种碳基发光纳米材料,碳量子点因其毒性低、光学性质可调、成本低廉、优异的光稳定性以及良好的生物相容性等优点,被广泛用于生物传感和生物成像等领域。目前,已经开发了众多的合成碳量子点的方法,其中,采用生物质基天然原料的绿色合成方法,可以利用天然原料或者将低价值废弃物转化为高价值生物质基碳量子点,是未来实现能源可持续发展的趋势。本文主要介绍了生物质基碳量子点的合成方法以及在传感成像领域应用的最新进展,并对生物质基碳量子点在传感成像领域的应用前景和发展方向进行了展望。     

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。     

量子点在生物化学传感中的应用研究进展

综述了荧光量子点在生物化学传感中的研究应用进展,重点介绍离子、酶以及糖类的传感,并展望了其发展趋势和应用前景。     

基于量子点的电致化学发光免疫传感器研究进展

电致化学发光集成了发光和电化学分析的优点,在生物传感分析方面具有广泛的应用前景.量子点因其独特的性质成为电致化学发光的三大发光体系之一.本文综述了近年来基于量子点的电致化学发光免疫传感器的种类及其信号放大技术,并就相关研究发展方向和趋势作了初步展望.     

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.     

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.     

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。     

新型低毒AgInS2量子点的制备和表征以及对肿瘤细胞的成像

在水相中快速合成AgInS2( AIS)量子点,并对其紫外-可见吸收光谱及荧光发射光谱进行了表征,通过电感耦合等离子体发射光谱仪分析了其元素组成,采用高分辨透射电镜观察其形貌与分布,并验证了它相对于传统的CdTe量子点在光稳定性和细胞毒性方面的优势。在AgInS2表面连接了叶酸实现了对肿瘤细胞的靶向成像。     

碳基量子点荧光传感器在环境检测中的应用研究

由于碳基量子点优越的光学性能、良好的水溶性及良好的生物相容性，其在荧光传感器方面的应用引起了越来越多人的关注，特别是其对金属离子卓越的检测性能使其广泛应用于环境检测。为了更好的了解到碳基量子点的应用，从碳量子点、石墨烯量子点、氧化石墨烯量子点的合成和近十年来关于其在环境检测中的应用做了总结，并对碳基量子点荧光传感器的应用做了展望。     

A convenient synthesis of cadmium chalcogenide quantum dots from cadmium acetate and bis(diphenylphosphino)methane monosulfide and –selenide or 1,4-bis(diphenylphosphino)butane monoselenide

The synthesis of both cadmium selenide and cadmium sulfide quantum dots has been effected using a synthetic protocol that avoids the use of volatile, toxic organocadmium reagents and alkyl phosphines.     

炭-/石墨烯量子点在超级电容器中的应用

炭-/石墨烯量子点作为新兴的炭纳米材料,因具有独特的小尺寸效应和丰富的边缘活性位点而在高性能超级电容器电极材料的研发方面展现出巨大潜力。针对目前炭-/石墨烯量子点在超级电容器电极材料方面的应用优势和存在的关键问题,本文以炭-/石墨烯量子点、量子点/导电炭复合材料、量子点/金属氧化物复合材料、量子点/导电聚合物复合材料以及量子点衍生炭这些电极材料为脉络,梳理了近年来该领域的发展状况,尝试阐释炭-/石墨烯量子点在电极材料、复合材料和衍生炭电极材料中所起到的关键作用,最后对炭-/石墨烯量子点电极材料的发展进行了展望。本综述以期为炭-/石墨烯量子点基电极材料的研究提供一定参考和依据。     

Beyond OLED: Efficient Quantum Dot Light‐Emitting Diodes for Display and Lighting Application

The unique features of solution‐processed quantum dots (QDs) including emission tunability in the visible range, high‐quality saturated color and outstanding intrinsic stability in environment are highly desired in various application fields. Especially, for the preparation of wide color gamut displays, QDs with high photoluminescence quantum yield are deemed as the optimal fluorescent emitter that has been utilized in the backlight for liquid crystal display. Nevertheless, the commercialization of electrically driven self‐emissive quantum dot light‐emitting diode (QLED) display is the ultimate target due to its merits of high contrast, slim configuration and compatibility with flexible substrate. Through the great efforts devoted to material engineering and device configuration, astonishing progresses have been made in device performance, giving the QLED technology a great chance to compete with other counterparts for next‐generation displays. In this review, we retrospect the development roadmap of QLED technology and introduce the essential principles in the QLED devices. Moreover, we discuss the key factors that affect the QLED efficiency and lifetime. Finally, the advances in device architectures and pixel patterning are also summarized.     

高密度、长波长InGaAs量子点材料的制备与表征

利用MOCVD外延生长技术, 对InAs/GaAs量子点材料的生长参数进行调节, 获得了高密度(~5×1010 cm^-2)的InAs量子点. 室温荧光光谱表明, 覆盖厚度为5 nm的InGaAs(In组分的摩尔分数为12%)低应变层量子点材料的基态发光波长为1.346 μm, 光谱线宽为24 meV. 研究结果表明, 利用较低温度生长InAs量子点, 结合较高In组分的InGaAs低应变层量子点材料可以实现发光波长红移, 有效地改善材料的光学特性.     

脂质体包覆CdSe/ZnSe核－壳量子点

本文提出了一种利用脂质体包覆量子点的方法。这种脂质体包覆的方法可以使量子点溶于水。被脂质体包覆的CdSe/ZnSe量子点仍具有很强的荧光，其荧光强度与未包覆的CdSe/ZnSe量子点处于同一数量级且具有很好的荧光稳定性。这种脂质体包覆的量子点有很好的生物相容性，利用它为荧光标记物，制备了鼠单克隆抗体CD95的免疫检测传感器。     

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.     

Bead-Based Optical Immunoassay Using Quantum-Dot Labeling and Immunocomplex Dissociation for Detection of Escherichia coli O157:H7

An immunoassay for Escherichia coli O157:H7 using quantum-dot (QD) labeling and subsequent release of the QD labels from immunocomplexes has been developed. The assay principle is that anti-E. coli O157:H7 conjugated immunomagnetic beads are used to capture E. coli O157:H7; this is followed by the binding of QD labeled antibodies to form sandwich immunocomplexes (Bead-Cell-QD); a dissociation buffer then elutes QDs from immunocomplexes by denaturing antibody or lysing cell; the fluorescence signal of the eluted QDs is measured to quantify E. coli O157:H7. This proposed approach avoids the interference of bead autofluorescence in signal transduction and, thus, enhances the detection resolution, while keeping the fast magnetic separation and sandwich binding of two selective antibodies for high specificity.     

Charging colloidal quantum dots by electrochemistry

The combination of electrochemistry and spectroscopy has allowed to establish novel charge induced phenomena in colloidal quantum dots thin films, including tuning the optical bandgap, modifying the fluorescence properties, and achieving conductivity. This is a brief review on the topic of charging colloidal quantum dots by electrochemistry. Correspondence: Philippe Guyot-Sionnest, James Franck Institute, The University of Chicago, 929 E. 57th Street, Chicago, IL 60637, USA     

Colloidal nanocrystal solar cells

Colloidal nanocrystal based organic solar cells are envisaged to be a cost effective alternative to conventional inorganic cells. A variety of studies have been reported recently with the goal to increases energy conversion efficiencies, which must be pushed towards 10% for devices to be practical. We review the status of this work, critically examining the factors affecting hybrid solar cell performance, and conclude with an outlook for future directions of research. Correspondence: Sandeep Kumar, Lash Miller Chemical Laboratories, University of Toronto, Toronto, ON, M5S 3H6, Canada     

基于量子点涂料的柔性光阳极及碳基对电极的制备和优化

首先制备出量子点(QDs)/TiO_2涂料,分别采用丝网印刷法与刀刮法将涂料涂覆于ITO/PET柔性基底上,结果表明刀刮法制备量子点敏化太阳电池(QDSCs)效果更佳,且具有普适性。基于铜片对电极所组装的ZnCuInSe,CdSe和CdSeTe量子点半柔性QDSCs最高效率分别达2.83%,2.46%和1.99%。另外,我们对石墨纸进行表面化学修饰以提高亲水性,再通过简单的连续离子交换吸附法(SILAR)在石墨纸上负载Cu_xS纳米粒子,制备出Cu_xS/GP柔性对电极,进一步组装成全柔性QDSCs,获得了2.13%光电转化效率。