量子点的光学特征及其在检验医学中的应用
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一
用小手其发 射波长 １ Ｆ 的任 意波 长的激发光进行激发 ， ０ｎｌ ｌ 这样
就 可 以使 用 同一 种 激 发 光 同时 激 发 多 种 量 子 点 ， 射 出不 同 波 发 长 的荧 光 。量 子 点 的 发 射 峰 窄 而 对 称 ， 叠 小 ， 荧 光 染 料 发 重 而
种 新 型 的半 导 体 荧 光 纳 米 材 料 — — 量 子 点 （ ａ ｔ ｍ ｄ ｔ ， Ｑｕ ｎ ｕ ｏ ｓ
称高斯分布 。
ＱＤ ） ｓ 开始 引起 了 物 理 化 学 领 域 研 究 者 的关 注 。１ ９ ９８年 ， ｈ ｎ Ｃ ａ
等 和 Ｂ ｕ ｈ ｚ等 同 时 在 《 ｃｅ ｃ ） 报 导 了 量 子 点 应 用 于 细 胞 ｒｃ ｅ Ｓｉ ｅ上 ｎ ）
及 组 织 的标 记 成像 研 究 成 果 ， 志 着 量 子 点 在 生 物 学 领域 的 应 标
量子点又称 为 、 导体 纳 米 晶 体 （ｅ ｃｎ ｕｔｒｎ ｎ ｃｙ ｓｍｉ ｄ ｃ ａｏ ｒｓ ｏ ｏ ｔｄ， 由数 百到数 下 个 原 子 绀 成 的 无 机 纳 米 粒 子 。量 子 点 是 ａ 是
一
点 的荧 光 发 射 光 强 是 有 机 荧 光 染 料 的 １ ～ ２ ０ ０倍 。量 子 点 的 光
射 峰 不 仅 宽 ， 且 不 对 称 ， 尾 严 重 。 同 时 使 用 不 同 的 有 机 荧 而 拖
光 染 料 会 出 现 发 射 光 谱 交 叠 现 象 ， 易 互 相 干 扰 ， 分 析 检 测 容 给 带 来 难 以解 决 的难 题 。而 使 用 量 子 点 却 能 有 效 避 免 这 一 问 题 。 同时 ， 可通 过 控 制 量 子 点 的 发 射 波 长 的 大 小 和 组 成 来 进 行 调 谐 ， 意 合 成 所 需 波 长 的 量 子 点 ， 小 均 匀 的 量 子 点 谱 峰 为 对 任 大
（ 第三 军 医大 学西 南 医院检验 科 ， 重庆 ４ ０ ３ ） ０ ０ ８
【 要】 量子点是一种新 型的半导体荧光纳米材料 。其发射光谱随着粒径大小 的变化而变化 ， 子点的发射峰窄而对称 ， 摘 量 重 叠 小 ， 且 所 发 荧 光 强度 是 普 通 无 机 染 料 的 数 十 至 百 倍 ， 明 显 漂 白现 象 等 优 点 使 得 其 自从 发 现 伊 始 至 今 即在 检 验 医 学领 域 发 挥 并 无 了 极 其 重 要 的 作 用 。现 就 其 光 学 特 性 及 检 验 医学 中 的应 用 作 一 综 述 。 【 关键 词】 生 物 学 标 记 ； 实 验 室 技 术 和 方 法 ； 量 子 点
取 得 令 人 瞩 目的 成 果 。 量 子 点 的 基 本 特 性
３ ．量 子 效 应
量 子 点 独 特 的性 质 基 于它 自身 的量 子 效
应， 当颗 粒 尺 寸 进 入 纳 米 量 级 时 ， 派 生 出 纳 米 体 系 具 有 常 观 会
体 系 和微 观 体 系 不 同 的低 维 物 性 ， 现 出许 多不 同 于 宏 观 体 材 展 料 的 物 理 化 学 性 质 ， 如 ， 于 量 子 点 的 摩 尔 消 光 系 数 （ ． ～ 例 由 ０５
一
点 可 作 为 以 后 大 通 量 生 物 分 子检 测 的 基 础 。 ２ ．光谱 特 异 性 量 子 点 的 吸 收 波 长 范 围 宽 ， 可 以使 即
性 。 目前 使 用 的有 机 荧 光 染 料 由 于 其 不 可 克 服 的荧 光 性 能 缺 陷 ： 发 光 谱 窄 ， 射 光 谱 宽 而 拖 尾 ， 光 致 漂 白及 化 学稳 定 性 激 发 易 不强 、 寿命 短 等 ， 大 地 限 制 了其 应 用 。２ 极 Ｏ世 纪 ７ Ｏ年 代 末 期 ，
踪 等 。 许 多生 物 医 学 领 域 ， 取 得 了一 系 列 的 突 破 性 研 究 。 并 成 果 。 町以 预 见 ， 有 独 特 荧 光 性 能 的 昔 子 点 将 会 在 基 因 组 具 学、 赁 质 组 学 、 床 诊 断学 、 物 大 分 子 相 互作 用 等 研 究 领 域 临 乍
５ × １ 。Ｍ＿ ｃ 。 约 是 有 机 染 料 （ ～ １ ） １ Ｍ ｃ ＿ ） ０ ｍ＿ 大 ５ ０ × ０ ｍ＿ 的
ｌ～５ Ｏ ０倍 ， 激 发 光 子 通 量 相 同 的情 况 下 ， 子 点 的 吸 收 速 率 在 量 将 比有机染料快 １～５ Ｏ ｏ倍 ， 由此 增 加 了 荧 光 发 射 速 率 ， 量 子 使
国际检验 医学杂 志 ２ １ ００年 ３月第 ３ 卷第 ３期 １
Ｉ ａ ｍ ＪＬ ｂＭｅ ， ｒ ０ ０Ｖｏ ３ ， ｏ３ ｄ Ｍａｃ ２ １ ， １ １ Ｎ ． ｈ ．
・
２ ・ ４５
・
综 述
・
量子 点 的光 学 特征 及 其在 检 验 医 学 中 的应 用
罗 阳， 高维 寅 ， 张 雪 综 述 ， 府伟 灵△审校
漂 白作 用 很 小 【 ， 化 学 性 质 十 分 稳 定 ， 易 因 化 学 作 用 和 生 光 不 物代 谢 降 解 ， 光 可 持 续 数 周 或 更 长 时 问 ， 动 态 观 察 细 胞 或 荧 能 蛋 白 质 的 动 力 学 过 程 ， 会 对 组 织 细 胞 造 成 伤 害 ； 且 它 可 以 不 而 经 受 反 复 多 次 激 发 ， 容 易发 生 荧 光 淬 灭 。 以上 的特 点 使 得 量 不 子 点 在 非 线 形 光 学 、 介 质 、 化 、 药 及 功 能 材 料 等 方 面 具 有 磁 催 医
川 开 始 。近 年 来 ， 子点 作 为 生 物 荧 光 标 记 物 ， 步 地 应 用 于 量 逐
蛋 门质 及 Ｉ Ｉ ） ＮＡ 的检 测 、 胞 的一 元 及 多 元 标 记 成 像 、 细 细 活
胞 生 命 动 态 过 程 的示 踪 及 活 体 动 物 体 内 的 肿 瘤 细 胞 的靶 向
中图分类号 ：４ ６１ Ｒ ４ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６３４ ３ （ ０ ０ ０—２ ５０ １ ７— １０ ２ １ ）３０ ４—３
Biblioteka Baidu
荧 光 分 析 法 是 生 命 科 学 研 究 中 十 分 重 要 的方 法 之 一 ， 检 其
测 灵 敏度 很 大 程 度 上 取 决 于 标 记 物 的发 光 强 度 和 光 化 学 稳 定
用小手其发 射波长 １ Ｆ 的任 意波 长的激发光进行激发 ， ０ｎｌ ｌ 这样
就 可 以使 用 同一 种 激 发 光 同时 激 发 多 种 量 子 点 ， 射 出不 同 波 发 长 的荧 光 。量 子 点 的 发 射 峰 窄 而 对 称 ， 叠 小 ， 荧 光 染 料 发 重 而
种 新 型 的半 导 体 荧 光 纳 米 材 料 — — 量 子 点 （ ａ ｔ ｍ ｄ ｔ ， Ｑｕ ｎ ｕ ｏ ｓ
称高斯分布 。
ＱＤ ） ｓ 开始 引起 了 物 理 化 学 领 域 研 究 者 的关 注 。１ ９ ９８年 ， ｈ ｎ Ｃ ａ
等 和 Ｂ ｕ ｈ ｚ等 同 时 在 《 ｃｅ ｃ ） 报 导 了 量 子 点 应 用 于 细 胞 ｒｃ ｅ Ｓｉ ｅ上 ｎ ）
及 组 织 的标 记 成像 研 究 成 果 ， 志 着 量 子 点 在 生 物 学 领域 的 应 标
量子点又称 为 、 导体 纳 米 晶 体 （ｅ ｃｎ ｕｔｒｎ ｎ ｃｙ ｓｍｉ ｄ ｃ ａｏ ｒｓ ｏ ｏ ｔｄ， 由数 百到数 下 个 原 子 绀 成 的 无 机 纳 米 粒 子 。量 子 点 是 ａ 是
一
点 的荧 光 发 射 光 强 是 有 机 荧 光 染 料 的 １ ～ ２ ０ ０倍 。量 子 点 的 光
射 峰 不 仅 宽 ， 且 不 对 称 ， 尾 严 重 。 同 时 使 用 不 同 的 有 机 荧 而 拖
光 染 料 会 出 现 发 射 光 谱 交 叠 现 象 ， 易 互 相 干 扰 ， 分 析 检 测 容 给 带 来 难 以解 决 的难 题 。而 使 用 量 子 点 却 能 有 效 避 免 这 一 问 题 。 同时 ， 可通 过 控 制 量 子 点 的 发 射 波 长 的 大 小 和 组 成 来 进 行 调 谐 ， 意 合 成 所 需 波 长 的 量 子 点 ， 小 均 匀 的 量 子 点 谱 峰 为 对 任 大
（ 第三 军 医大 学西 南 医院检验 科 ， 重庆 ４ ０ ３ ） ０ ０ ８
【 要】 量子点是一种新 型的半导体荧光纳米材料 。其发射光谱随着粒径大小 的变化而变化 ， 子点的发射峰窄而对称 ， 摘 量 重 叠 小 ， 且 所 发 荧 光 强度 是 普 通 无 机 染 料 的 数 十 至 百 倍 ， 明 显 漂 白现 象 等 优 点 使 得 其 自从 发 现 伊 始 至 今 即在 检 验 医 学领 域 发 挥 并 无 了 极 其 重 要 的 作 用 。现 就 其 光 学 特 性 及 检 验 医学 中 的应 用 作 一 综 述 。 【 关键 词】 生 物 学 标 记 ； 实 验 室 技 术 和 方 法 ； 量 子 点
取 得 令 人 瞩 目的 成 果 。 量 子 点 的 基 本 特 性
３ ．量 子 效 应
量 子 点 独 特 的性 质 基 于它 自身 的量 子 效
应， 当颗 粒 尺 寸 进 入 纳 米 量 级 时 ， 派 生 出 纳 米 体 系 具 有 常 观 会
体 系 和微 观 体 系 不 同 的低 维 物 性 ， 现 出许 多不 同 于 宏 观 体 材 展 料 的 物 理 化 学 性 质 ， 如 ， 于 量 子 点 的 摩 尔 消 光 系 数 （ ． ～ 例 由 ０５
一
点 可 作 为 以 后 大 通 量 生 物 分 子检 测 的 基 础 。 ２ ．光谱 特 异 性 量 子 点 的 吸 收 波 长 范 围 宽 ， 可 以使 即
性 。 目前 使 用 的有 机 荧 光 染 料 由 于 其 不 可 克 服 的荧 光 性 能 缺 陷 ： 发 光 谱 窄 ， 射 光 谱 宽 而 拖 尾 ， 光 致 漂 白及 化 学稳 定 性 激 发 易 不强 、 寿命 短 等 ， 大 地 限 制 了其 应 用 。２ 极 Ｏ世 纪 ７ Ｏ年 代 末 期 ，
踪 等 。 许 多生 物 医 学 领 域 ， 取 得 了一 系 列 的 突 破 性 研 究 。 并 成 果 。 町以 预 见 ， 有 独 特 荧 光 性 能 的 昔 子 点 将 会 在 基 因 组 具 学、 赁 质 组 学 、 床 诊 断学 、 物 大 分 子 相 互作 用 等 研 究 领 域 临 乍
５ × １ 。Ｍ＿ ｃ 。 约 是 有 机 染 料 （ ～ １ ） １ Ｍ ｃ ＿ ） ０ ｍ＿ 大 ５ ０ × ０ ｍ＿ 的
ｌ～５ Ｏ ０倍 ， 激 发 光 子 通 量 相 同 的情 况 下 ， 子 点 的 吸 收 速 率 在 量 将 比有机染料快 １～５ Ｏ ｏ倍 ， 由此 增 加 了 荧 光 发 射 速 率 ， 量 子 使
国际检验 医学杂 志 ２ １ ００年 ３月第 ３ 卷第 ３期 １
Ｉ ａ ｍ ＪＬ ｂＭｅ ， ｒ ０ ０Ｖｏ ３ ， ｏ３ ｄ Ｍａｃ ２ １ ， １ １ Ｎ ． ｈ ．
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２ ・ ４５
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综 述
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量子 点 的光 学 特征 及 其在 检 验 医 学 中 的应 用
罗 阳， 高维 寅 ， 张 雪 综 述 ， 府伟 灵△审校
漂 白作 用 很 小 【 ， 化 学 性 质 十 分 稳 定 ， 易 因 化 学 作 用 和 生 光 不 物代 谢 降 解 ， 光 可 持 续 数 周 或 更 长 时 问 ， 动 态 观 察 细 胞 或 荧 能 蛋 白 质 的 动 力 学 过 程 ， 会 对 组 织 细 胞 造 成 伤 害 ； 且 它 可 以 不 而 经 受 反 复 多 次 激 发 ， 容 易发 生 荧 光 淬 灭 。 以上 的特 点 使 得 量 不 子 点 在 非 线 形 光 学 、 介 质 、 化 、 药 及 功 能 材 料 等 方 面 具 有 磁 催 医
川 开 始 。近 年 来 ， 子点 作 为 生 物 荧 光 标 记 物 ， 步 地 应 用 于 量 逐
蛋 门质 及 Ｉ Ｉ ） ＮＡ 的检 测 、 胞 的一 元 及 多 元 标 记 成 像 、 细 细 活
胞 生 命 动 态 过 程 的示 踪 及 活 体 动 物 体 内 的 肿 瘤 细 胞 的靶 向
中图分类号 ：４ ６１ Ｒ ４ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６３４ ３ （ ０ ０ ０—２ ５０ １ ７— １０ ２ １ ）３０ ４—３
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荧 光 分 析 法 是 生 命 科 学 研 究 中 十 分 重 要 的方 法 之 一 ， 检 其
测 灵 敏度 很 大 程 度 上 取 决 于 标 记 物 的发 光 强 度 和 光 化 学 稳 定