量子點(diǎn)又稱半導(dǎo)體納米晶,是一種由II-IV族或III-V族元素組成的熒光納米材料,近年來,由于其具有顯著的量子尺寸效應(yīng)、量子限域效應(yīng)、高熒光量子產(chǎn)率、高光化學(xué)穩(wěn)定性、發(fā)射譜線窄和激發(fā)譜線寬等優(yōu)點(diǎn),使得它們在光電子和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域展示出誘人的應(yīng)用前景,尤其是在生命科學(xué)中的應(yīng)用更受到了廣泛的關(guān)注。目前,量子點(diǎn)的軟化學(xué)制備方法有兩種:一種是采用膠體化學(xué)的方法在有機(jī)體系中合成,另一種是在水溶液中合成。水相合成的量子點(diǎn)由于操作簡單、成本低廉、重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn),正逐漸成為生物標(biāo)記的納米晶的研究的熱點(diǎn)方法。
中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所發(fā)光學(xué)及應(yīng)用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的納米熒光生物研究組曾慶輝等研究人員利用巰基丙酸做配體,合成了CdTe納米晶,又通過SILAR(連續(xù)離子層吸附反應(yīng))技術(shù)合成了水溶性的CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。CdTe裸核量子點(diǎn)經(jīng)過CdS殼的包覆后,量子點(diǎn)的熒光效率和穩(wěn)定性得到增強(qiáng)。曾慶輝團(tuán)隊(duì)通過凝膠電泳技術(shù)證明量子點(diǎn)可以與蛋白質(zhì)分別進(jìn)行靜電吸附和共價(jià)二種方法的連接。連接后量子點(diǎn)的熒光顯著增強(qiáng),靜電吸附會(huì)導(dǎo)致熒光峰位的藍(lán)移,共價(jià)偶聯(lián)會(huì)導(dǎo)致熒光峰位的紅移。此項(xiàng)研究探討了偶聯(lián)過程中蛋白質(zhì)對(duì)量子點(diǎn)熒光發(fā)射光譜變化的機(jī)制,為量子點(diǎn)在生物標(biāo)記、醫(yī)學(xué)免疫檢測中的應(yīng)用提供了前期工作研究基礎(chǔ)。
該成果已正式發(fā)表于《高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào)》(2009,30(6):1158-1161)。這是長春光機(jī)所入選首次中國精品科技期刊頂尖學(xué)術(shù)論文(領(lǐng)跑者5000)的首篇論文。
Fig. 1 Absorption and PL spectra of CdTe (solid line) and CdTe/CdS (dashed line) QDs. λex=350 nm.
Fig. 2 The bioconjugates were electrophoresed on a 0.8% agarose gel at 80 V for 10 min, photographed under ultraviolet illumination. (a) and (b) images show electrophoretic results after the conjugation of 2 and 6 h. Well 1, 2, and 3 represents QDs, covalent and electrostatic conjugates of QDs-IgG, respectively.

Fig. 3 (a) Absorption and PL spectra of CdTe/CdS QDs (black solid line), covalent (red dashed line), and electrostatic conjugates of QDs-IgG (green dotted line). (b) Luminescence decay curves of CdTe/CdS QDs (black triangles), covalent (red pentacles), and electrostatic conjugates of QDs-IgG (green circles). λex=350 nm.
