量子点制备与表面修饰

量子点具有荧光强度高、光化学稳定性高、可反复多次激发等优点,在生物医学以及新能源等方面有广阔的应用前景。本文介绍了量子点的制备与表面修饰,制备方法主要包括沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热法等,表面修饰方法主要有双功能团配体交换、硅烷化、聚合物包埋等。     

量子点的聚合物表面修饰及其应用

量子点作为新型纳米发光材料备受关注,但由于光学稳定性和生物相容性的问题而在实际应用上受限。聚合物对量子点的修饰能够提供量子点合成的有效支撑基质,而且还可以改善量子点的稳定性和单分散性,进而可以拓展量子点应用于化学、物理以及生物学领域。基于聚合物修饰量子点的优势,本文简述了聚合物表面修饰量子点的方法、合成路线、步骤、特点以及发展现状。其中,双亲分子涂敷的量子点可以改善量子点的水溶性;多基配体包裹的量子点更具有稳定性和功能性;末端功能化聚合物表面修饰的量子点则可以合成更为先进功能的材料;胶封树枝状定域量子点具有单分散和优越发光特性。同时,还综述了各种表面修饰方法的最新研究进展,存在问题以及应用发展趋势。     

L-Cys/MPA共修饰CdTe量子点:制备、表征及其在细胞标记中的应用

以L-半胱氨酸(L-Cys)和巯基丙酸(MPA)为共修饰剂在水相中快速合成高质量CdTe量子点.通过紫外-可见分光光谱、荧光光谱、荧光寿命衰减曲线、透射电子显微图片、XRD图谱等相关方法对产物进行表征.调节L-Cys和MPA的摩尔比,对CdTe量子点的生长速率和光学特性有明显影响.结果证实:与单一修饰剂L-Cys或MPA相比,L-Cys/MPA共修饰CdTe量子点具有较快的荧光发射峰红移速率,且其粒径分布均一、稳定性强.50L-CdTe(L-Cys与MPA摩尔比为50%)的荧光量子产率达到66.4%,75L-CdTe(L-Cys与MPA摩尔比为75%)的荧光寿命为46.8 ns.细胞毒性实验证明75L-CdTe量子点对SiHa细胞毒性较小,细胞存活率为75%~95%.进一步将其用于标记细胞,表明75L-CdTe量子点能有效地对SiHa细胞进行荧光标记.L-Cys/MPA共修饰CdTe量子点具有良好的荧光特性和生物相容性,在生物医药领域具有重要的应用价值.     

表面修饰CdTe量子点的合成及其光学特性

在水相中合成高发光性能的CdTe量子点,研究以巯基乙酸(TGA)为稳定剂对CdTe表面进行修饰,制备在水中分散性良好的纳米晶,通过对CdTe量子点合成反应条件的摸索,掌握了其合成的反应规律.同时用紫外分光光度计、荧光分光光度计和透射电子显微镜对其进行了表征.结果表明,回流时间、n(Cd²⁺):n(HTe^-)、反应物浓度、TGA用量、反应体系pH值,对纳米晶的光学性质具有显著影响.回流2 h制得的CdTe纳米粒子直径约为5 nm,其发射峰窄且对称,表现出良好稳定的光学性质.     

MAA修饰ZnO量子点及其发光特性

以ZnAc2·2H2O为原料,在乙醇中通过70℃回流4h,得到ZnO前驱物,与LiOH·H2O反应,制备出ZnO.采用巯基乙酸(mercaptoacetic acid,MAA)对所合成的ZnO进行表面修饰,修饰后的产物经SEM和XRD表征,证明获得了物相单一、近似球状、粒径为4.6nm的ZnO量子点.借助紫外-可见和荧光分析,研究了MAA对该量子点的修饰效果,探讨了设置条件下ZnO的发光机理和性质.发现该实验体系之所以产生荧光表面缺陷发射峰消失和激子发射峰明显增加的光学现象,是因为MAA有效地覆盖了ZnO的表面缺陷,并稳定包裹住ZnO粒子.同时还研究了MAA加量、温度、电解质对修饰产物发光性能的影响,发现经MAA修饰后的ZnO量子点具有较强的荧光发光性能、良好的长期陈放稳定性,以及一定的抗电解质影响能力.研究结果对ZnO量子点应用于生物分析具有重要参考价值.     

3-巯基丙酸修饰的CdTe量子点共振瑞利散射光谱法测定溶菌酶

以3-巯基丙酸为稳定剂,在水相中合成了3-巯基丙酸修饰的CdTe量子点(MPA-CdTe)。基于溶菌酶对该量子点的共振瑞利散射有增强作用,建立了一种快速检测溶菌酶的方法。在pH 6.1的B-R缓冲溶液中,量子点在波长312nm处的共振瑞利散射的增强与溶菌酶浓度呈线性关系,线性范围为0.07～10.0mg.L-1,检出限(3s/k)为0.02mg.L-1。方法应用于合成样品中溶菌酶的测定,并用标准加入法测得方法的回收率在93.5%～106.0%之间。     

硫脲修饰法制备高发光性能CdTe量子点

通过巯基水解制备了具有优异荧光特性的碲化镉量子点. 详细研究前驱体镉离子与巯基丙酸(MPA)摩尔比、镉离子浓度等制备条件对大尺寸、高量子产率的亲水性碲化镉量子点光学性能的影响. 在不同的水热生长时间下, 可制备出荧光发射峰位于485-660 nm范围内的不同尺寸的碲化镉水溶性量子点, 荧光发射峰半高宽控制在40-75 nm之间, 量子点的最高量子产率(QY)达到了45%. 并利用硫脲缓慢水解和光解释放自由硫离子, 修饰碲化镉表面, 检测修饰后的量子点在12天内光学性能的变化情况. 通过考察硫脲用量对量子点修饰效果, 发现当n(CdTe)/n(thiourea)=1:4(量子点浓度以镉离子浓度计)时, 硫脲对发射峰为505 nm的碲化镉量子点修饰效果最为理想, 量子点荧光强度加强了5倍, 量子产率达到68.3%.     

荧光量子点及其在生物检测中的应用

量子点(QDs)是一种零维的半导体纳米晶体,与传统的有机染料相比,具有独特的光学特征。由于它们具有激发光谱宽、发射光谱窄、发射波长精确可调、量子产率高和荧光稳定性好等特点,作为新一代的生物荧光探针,已被广泛应用于生物检测。本文介绍了QDs的基本概念和性质,探讨了QDs的制备方法及表面修饰,对其毒性也作了简要分析,提供了QDs在荧光免疫分析、生物芯片、生物传感器及体内成像等方面的应用实例。随着技术发展的不断进展,QDs在生物分析领域有着更为广泛的潜在的应用前景。     

表面等离子体共振生物传感器及其应用

表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)生物传感器在检测生物分子特异性结合方面具有的高灵敏度、免标记及检测快速等优点,使其在过去的20年中在生命科学、医药科学、食品安全等领域取得了快速发展。本文对SPR生物传感器进行了简要介绍,并着重对其在生命科学、医药学、环境分析、食品安全等领域的应用进行了综述,最后对该领域的研究前景进行了展望。     

量子点在生物检测中的应用

过去十几年里,量子点从材料科学到生命科学、从基础研究到实际应用都开展了广泛的研究。 量子点在生物成像、光治疗、药物/基因转运、太阳能电池等领域均具有广泛的应用。 通过调节量子点的表面性质,实现量子点与细胞相互作用的可控性是一个关键的问题。 伴随着量子点潜在毒性问题的产生,纳米毒性成为纳米材料安全性评估的重要指标,并且受到科学家们的高度关注。 本文综述了量子点的特性、细胞生物学应用及在生物医药领域相关的细胞毒性研究,并展望了量子点的未来发展趋势。     

巯基丁二酸修饰的碲化镉量子点溶液显现不同客体表面潜指纹

利用具有宽且连续的荧光激发光谱和窄且对称的荧光发射光谱的水溶性巯基丁二酸修饰的碲化镉量子点溶液,成功显现了多种客体表面的潜指纹,且1～3s即可得到良好效果.该材料成功显现了水浸客体和粘连客体表面的潜指纹,而且在显现连续按捺产生的微弱指纹时展现出了优良的灵敏度.同龙胆紫、罗丹明6G和巯基乙酸修饰的CdTe量子点溶液相比,该溶液拥有更快的显现速度和更好的显现效果.     

量子点传感器在有机磷农药残留检测中的应用

有机磷农药作为一种神经毒剂,在过量使用后会造成许多潜在危害,如污染作物、环境以及使人畜中毒等。因此,建立高灵敏、高特异的有机磷农药残留检测方法对于保障食品安全与人体健康具有重要意义。基于量子点的传感器分析检测方法因其具有灵敏度高、特异性强、响应速度快、操作简单等优势,在有机磷农药残留检测方面成为研究热点与发展趋势。本文对国内外近年来量子点传感器在作物、环境以及生物样品中有机磷农药残留检测的应用进展进行了综述,并对该领域的前景进行了展望。     

量子点在生物分析及医学诊断中的研究与应用

量子点(quantum dots,QDs)是近年来发展起来的一种优异的新型荧光纳米材料,在生物分析及医学诊断研究中得到了广泛应用,并取得了一系列重要研究成果。本文简介了过去10年中量子点的合成和表面功能性修饰的发展,并重点介绍其在病原体检测、生物芯片、生物分子相互作用、生物传感器、基因沉默、细胞成像、靶向药物传输、光动力学治疗和植物学研究等领域的研究现状。同时,对量子点的应用前景及研究方向进行了评述和展望。     

碳基量子点荧光传感器在环境检测中的应用研究

由于优越的光学性能、良好的水溶性及生物相容性,碳基量子点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。为了帮助更好地了解到碳基量子点的应用,本文对碳量子点、石墨烯量子点、氧化石墨烯量子点的合成及其在环境检测中的应用进行总结,并对碳基量子点荧光传感器的应用进行展望。     

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。     

用3-巯基丙酸修饰的CdTe量子点作为荧光探针对镉离子的荧光光度测定

对水热合成CdTe量子点的方法加以改进,并合成了用3-巯基丙酸(MPA)修饰的CdTe量子点(MPA-CdTe QD′s)。该量子点具有荧光特性,激发、发射波长分别为320,558nm。试验了17种常见金属离子对此量子点荧光强度的影响,结果发现只有Cd(Ⅱ)离子对其荧光有增强作用;Hg(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)则对其荧光有猝灭作用,加入适量抗坏血酸和碘化钾可消除这3种金属离子的荧光猝灭作用。试验在pH 6的缓冲介质中,以20μL MPA-CdTe QD′s作为荧光探针,加入不同浓度的Cd(Ⅱ)离子并在反应6min后,体系的荧光增强程度与Cd(Ⅱ)离子浓度在5.0×10-7~3.9×10-5 mol·L-1范围内呈线性关系,检出限(3s/k)为4.8×10-7 mol·L-1。     

金纳米粒子的表面修饰及生物应用进展

近年来纳米材料被广泛应用于生物医学、航空航天和精细化工等领域。构成纳米材料的纳米粒子具有小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等性质。其中金纳米粒子由于其独特的荧光特性、良好的生物相容性和表面等离子共振等性质,被广大科研人员进行深入研究。例如,在生物医学领域,科研人员构建了一系列新型的金纳米比色传感器、光学探针及各类载药体系等。然而,目前金纳米粒子仍存在水分散性差、肾清除效率低和量子发射产率低等问题,限制了其广泛应用。因此,研究人员对金纳米粒子表面进行多样化修饰,从而能有效克服上述缺点。本文就目前主流配体表面修饰金纳米粒子的研究进展进行了详细总结,着重介绍了功能化金纳米粒子在生物成像、生物检测、生物治疗三方面的应用,最后对金纳米粒子的临床治疗机制的探索以及商业化的应用进行了展望,希望能为相关领域的研究者们提供新思路。     

表面等离子体共振免疫传感器在蛋白质检测中的应用及其研究进展

表面等离子体共振(SPR)技术是20世纪90年代发展起来的一种新型技术,应用SPR原理可检测生物传感芯片上配位体与分析物之间的相互作用情况,在生命科学、医疗检测、药物筛选、食品检测及环境监测等领域具有广泛的应用需求.SPR技术可与免疫传感器结合,利用抗原抗体的特异性反应可用于各种蛋白质抗原的检测.本文重点总结了SPR免疫传感器在食品及医疗领域蛋白质检测的应用,综述了近年来SPR免疫传感技术在这该领域的研究热点及进展.     

量子点传感器测定水中微量银离子

选择铋试剂Ⅱ作为硫化镉(cds)量子点的修饰剂,合成了表面修饰的量子点,利用其有效官能团与银离子作用,导致修饰的量子点的荧光增强作用,建立了测定银离子的方法,开发了新型的银离子的传感器。结果表明,对水中银离子测定的线性范围为0.01~5.0μmol.L-1,相关系数为0.999 3,检测限达到1.6 nmol.L-1,对实际水样的分析获得了较满意的结果。