09 量子点在生物医学领域的应用.pdf

2 2 3 2 2 2 中国实验诊断学 　2009 年 6 月 　第 13 卷 　第 6 期 — 847 — 文章编号 :1007 - 4287(2009) 06 - 0847 - 03 量子点在生物医学领域的应用 王雅丽 ,张玉成 ,张桂珍 (吉林大学中日联谊医院 中心实验室 ,吉林 长春 130033) 　　生命科学的高速发展离不开新技术新方法的应 荧光衰减的时间相当。而 QDs 的荧光寿命可持续 用。近些年来 ,量子点在生物医学领域的应用已经 长达数十纳秒 ,这使得当光激发数纳秒以后 ,大多?? 成3 为人们广泛关注的研究热点之一 ,量子点在体内 自发荧光背景已经衰减 ,而 QDs 荧光仍然存在 ,此 外成像 ,靶向标记特异组织和细胞等方面均取得了 时即可获得无背景干扰的荧光信号。 新的进展。相对于传统的荧光染料分子而言 ,量子 2 　量子点的修饰 点具有其独特的特性及优点。本文对近年来量子点 直接制备的 QDs 很难与生物大分子发生作用 , 在生物医学领域的诸多应用及进展做一综述。 所以制备好的 QDs 需要对其表面进行修饰来提高 1 　量子点基本组成结构及光学特性 它的光学特性以及它与生物大分子连接的能力。 1. 1 　量子点概念 　量子点 (Quantum Dots ,QDs) ,也 Nie 等[9 ]利用巯基乙酸修饰 QDs ,游离的羧基不仅使 称半导体纳米晶 (Nanocrystals ,NCs) ,它是由 Ⅱ Ⅵ族 QDs 的水溶性增强 ,还可以与生物大分子结合。 元素或 Ⅲ Ⅴ族元素组成的小于 100 nm 的半导体纳 3 　量子点与生物大分子偶联 米微晶体 ,当这些半导体纳米微晶体的直径小于激 生物分子通过与 QDs 结合后才能用于生物医 子的波尔直径 ( 10 nm) 时 ,这些半导体纳米微晶体 学 ,结合的方式主要有直接结合、共价偶联、静电吸 由于受到量子尺寸效应和介电限域效应的影响 ,从 附、间接偶联[10 ,11 ] 。直接结合是指量子点表面基团 [1 - 3 ] 而表现出独特的光学特征 。 和生物分子表面基团直接作用后将生物分子连接到 1. 2 　量子点的光学特性及优点 　QDs 与传统的有 量子点上的方式 ,这种连接方式难度较大 ,一般不易 机荧光染料相比 ,其光学特性有 : 采用。共价偶联是利用量子点表面修饰的羧基 ,通 1. 2. 1 　QDs 的激发光波长 (excitation wave lengths) 范 过酶促交联剂 EDC 的作用 ,与生物分子表面的氨基 围宽且连续分布