資源描述：
《量子點在生化分析中的應用進展.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、第33卷第8期綿陽師范學院學報Vo1．33No．82014年8月JournalofMianyangNormalUniversiAug．，2014量子點在生化分析中的應用進展周亞文(綿陽師范學院化學與化學工程學院，四川綿陽621000)摘要：量子點(QDs)是一類粒徑位于納米尺度的熒光材料，因其優(yōu)良的光學性質，已在化學、生物學及醫(yī)學等研究領域取得了很大進展，也成為近年來發(fā)展、研究的熱點．本文簡述了量子點的基本特征，對不同的修飾方法做了比較，重點綜述了量子點在生化分析研究領域的進展，提出了今后量子點研究的潛在方向．關鍵詞：量子點(QDs)；生化分析中圖分類號：0611．4文
2、獻標志碼：A文章編號：1672-612x(2014)08-0065-04引言量子點(QuantumDots，QDs)又名半導體納米晶，是一種由II—VI族或III—V族元素組成的均一或核一殼式結構，粒徑介于1—10nm之間的納米顆粒，目前研究較多的主要是CdX(X=S、Se、Te)?．由于物質內部電子和空穴被量子限域，連續(xù)的能帶結構變?yōu)榫哂蟹肿犹匦缘姆至⒛芗壗Y構，呈現(xiàn)出諸多不同于宏觀塊體材料的物理化學性質和光學特性，受激后可發(fā)射熒光．近年來，由于其量子產(chǎn)率高、光穩(wěn)定性好、發(fā)射波長可調等優(yōu)良的光學特性，QDs作為新型的熒光試劑探針，已引起各領域的廣泛重視，在細胞標記J、生
3、物成像J、蛋白質檢測J、藥物運載J、多組分測定等生化領域有良好的應用及發(fā)展前景．1QDs的制備由于納米顆粒粒徑小、比表面積較大、具有不飽和性，故化學性質十分活潑導致易于聚集甚至沉積，這種不穩(wěn)定性在很大程度上限制了納米顆粒的制備與應用．因而，怎樣合成元缺陷、尺寸均一、空間分布有序、穩(wěn)定性好、光學特征優(yōu)良的QDs一直人們追求的目標和關注的熱點．經(jīng)過長時間的努力，現(xiàn)有多種成熟的方法與技術用以制備各種性質的QDs，概括起來主要有物理制備法和化學制備法兩種．常見的物理制備法包括機械粉粹、蒸汽冷凝法、低溫等離子法等，這些方法雖可制得粒徑較為均一的QDs，但由于制備過程耗時長、所需儀
4、器昂貴限制了物理制備法的普遍使用．化學制備法大致分為在有機相中制備和在水相中制備兩種．早期的QDs是在有機相中制備的，如制備的單核SiO一QDsl及核一殼式CdSe—ZnSQDs，此法制備的QDs穩(wěn)定性及分散性較好，不容易聚集，但由于溶解性問題而不能應用到生化體系；在水相中合成的QDs操作簡單、形態(tài)可控、容易引進特定的官能基團而備受關注，但其穩(wěn)定性問題還需進一步解決．為了克服上述弊端，對QDs進行表面功能化是近年來科學家們研究的熱點．2QDs的功能化由于大多數(shù)QDs在有機相中制備，人們必須在其表面修飾上適當?shù)挠H水性基團，使之可溶，才能進一步應用到各種生化分析體系中．常見
5、的修飾方法有共價偶聯(lián)m、配體交換、靜電吸附[11]、表面硅烷化m、特異性結合等．如Mioskowsk’小組采取配體交換法，成功制備了形態(tài)均一、發(fā)射光位于575am的核一殼式結構QDs，通過此法，還可將氨基、巰基等功能基團交換到QDs表面，進而拓寬QDs應用范圍；此外，Johnsonm利用生物素與鏈酶親和素之間的特異性結合，成功將生物素化的核酸適配體(aptamer)與目收稿日期：2014—06—12基金項目：綿陽師范學院校級科研項目(2013B04)作者簡介：周亞文(1986一)，女，四川省綿陽市人，助教，碩士．研究方向：分析化學·67·周亞文：量子點在生化分析中的應用
6、進展第8期DNA序列不存在或者非互補的DNA序列存在時，只能檢測到QDs的熒光，不能檢測到cy5的熒光，據(jù)此，我們可以設計不同的探針序列，達到對不同目標序列DNA的檢測目的．Johnson等L1利用多色QDs實現(xiàn)對核酸的檢測，兩段探針由生物素修飾，當有目標DNA存在時，形成雜交體后與抗生蛋白鏈菌素修飾的紅色QDs結合，加入綠色量子點后，形成了一個紅色QDs—DNA雜交體一綠色QDs的復合物，只有當目標DNA存在時，才能檢測到復合物的熒光信號．3．3QDs標記與識別病毒Chen等人Ll利用分子信號標記物與QDs之間的熒光能量轉移到達檢測病毒基因的目的．其大致思路為，將QD
7、s表面修飾上亞麻酸，分子信號標記物一端連接上金納米顆粒，另一端修飾上組氨酸分子，利用ZnS與組氨酸之間的金屬親和力將兩者連接起來．當有病毒基因存在時燈標打開，QDs熒光強度恢復，根據(jù)QDs的熒光強度來檢測病毒基因的濃度．Wei課題組。則構建了一個對pH敏感的量子點傳感器來檢測禽流感病毒與小鼠肝炎病毒．Wang等則利用QDs的熒光信號實現(xiàn)單顆粒病毒示蹤．該思路為將生物素鏈接酶修飾到病毒包膜上的多肽受體后與抗生蛋白鏈菌素修飾的量子點相連，通過生物素與抗生蛋白鏈菌素的特異性作用來觀察量子點的熒光信號進而實現(xiàn)對單顆粒病毒示蹤的目的．3．4QDs用
