荧光碳量子点的合成与生物成像应用及生物安全性研究进展

荧光探针在生命科学领域被广泛应用于生物成像领域.随着纳米技术的迅速发展,一些新类型的纳米荧光探针应运而生.荧光碳量子点(carbon dots)以其良好的生物相容性、优异的的抗光漂白能力、长荧光寿命和宽荧光光谱区域,在生物成像方面有广泛的应用前景.重点关注近年来碳量子点在合成、生物成像以及生物安全性方面的进展,对开发成更安全和更灵敏的碳量子点探针进行了探讨.     

量子点作为化学荧光探针的应用

近年来,由量子点作为标记物的荧光分析法引起了国内外研究者的广泛关注,特别是量子点在生命科学的应用已成为人们研究的热点.但将量子点荧光探针用于离子和小分子化合物的测定研究还处于起步的阶段.本文就量子点的光学特性、制备方法及其在化学分析方面的研究进展和应用前景作简要综述.     

基于香豆素与CdTe量子点间的荧光共振能量转移检测超痕量Hg~(2+)的研究

分别合成了3-巯基丙酸稳定的CdTe@SiO2量子点和双臂香豆素金属离子荧光探针前体(BCP),并将BCP固定于CdTe@SiO2表面上形成Hg2+探针-CdTe@SiO2@BCP,建立了基于Hg2+对CdTe@SiO2@BCP量子点的荧光猝灭定量检测Hg2+的新方法。考察了pH值等因素的影响。在最佳实验条件下,可测定5.0×10-8~1.0×10-4mol·L-1的Hg2+,检出限为6.7×10-9mol·L-1,可应用于实际样品中超痕量Hg2+的测定。     

生物荧光标记物的新型材料——过渡金属离子掺杂的ZnS、ZnSe量子点

目前研究最成熟的是CdSe量子点,然而由于其包含有毒的重金属Cd离子使其在未来的生物、医学、药学等应用中存在着隐患,因此开发新的无镉量子点作为基质材料用于生物荧光标识成为当务之急．本文在介绍量子点作为荧光生物标记物研究进展的同时,重点阐述了过渡金属离子掺杂的ZnS、ZnSe量子点相对于非掺杂的含重金属的量子点的本质优越性,以及作为一种新型的生物荧光标记物的研究意义和进展,相信其将会在未来的生物医学领域大有作为．     

生物荧光标记物的新型材料——过渡金属离子掺杂的ZnS、ZnSe量子点

目前研究最成熟的是CdSe量子点,然而由于其包含有毒的重金属Cd离子使其在未来的生物、医学、药学等应用中存在着隐患,因此开发新的无镉量子点作为基质材料用于生物荧光标识成为当务之急．本文在介绍量子点作为荧光生物标记物研究进展的同时,重点阐述了过渡金属离子掺杂的ZnS、ZnSe量子点相对于非掺杂的含重金属的量子点的本质优越性,以及作为一种新型的生物荧光标记物的研究意义和进展,相信其将会在未来的生物医学领域大有作为．     

水中痕量重金属离子的碳量子点荧光传感器检测法研究新进展

碳量子点具有优良的荧光特性、制备简单、成本低廉、毒性低、性能稳定和生物相容性好等优点,在荧光传感器方面展现出良好的应用前景,在金属离子检测和生化分析等领域引起了广泛关注。本文综述了碳量子点的制备方法及近5年碳量子点荧光传感器在检测水中痕量重金属离子方面的最新进展,并对碳量子点荧光传感器目前面临的挑战和今后的发展趋势进行了展望,以期为该领域的深入研究提供参考和借鉴。     

量子点在荧光分析中的应用

量子点,又称"人造原子",它是纳米科技研究的重要组成部分。基于量子点具有激发光谱宽、发射光谱窄、荧光量子产率高和寿命长等特殊的性质,被认为是一种比荧光染料分子更理想的生物探针。本文章介绍了量子点在荧光分析中的应用。     

纳米量子点的荧光特性及其在离子和分子检测中的应用

量子点是近几年发展起来的新型纳米材料,是一种具有发展潜力的荧光探针。虽然研究起步较晚,但因其独特的光学和电子学性质成为人们关注的一个热点。主要简述了量子点的基本性质与荧光特性以及量子点荧光探针在离子、小分子检测中的应用,并对发展前景作了展望。     

量子点在荧光共振能量转移技术中的应用研究

量子点作为新型的荧光探针应用于共振能量转移技术中,该文评述量子点在荧光共振能量转移技术中应用的研究进展,结合作者课题组的研究提出展望.     

过氧化氢辅助合成硫量子点用于高灵敏检测汞离子

目的 随着重金属检测标准的不断提高,开发新型传感材料引起研究者广泛关注.为此,本文建立一种新型的硫量子点作为本征荧光传感器用于重金属检测.方法 以升华硫为硫源,聚乙二醇为钝化剂在碱性条件下制备硫量子点,并将硫量子点用于 Hg2+的检测.结果 通过条件优化,制备的硫量子点具有优异的水溶性、稳定性及荧光特性,荧光量子产率可达21 .8%.硫量子点对 Hg2+具有宽的检测范围,检测限可低至0 .628 μg/L .基于硫量子点的荧光传感器对 Hg2+ 实现了可靠、快速、灵敏及选择性检测,并将其应用于实际样品中 Hg2+的检测.结论 基于硫量子点的本征荧光传感器可用于Hg2+的检测,为扩展硫量子点在环境监测、疾病诊断、细胞成像、发光二极管等领域提供了重要参考.     

半导体发光Ag_2S量子点合成及应用

近年来窄带隙溶胶半导体纳米晶引起人们极大关注,该类纳米晶在光学、电学、生物医疗、材料科学等其他领域有着非常重要的应用.大量研究证实了Ag_2S量子点具有许多优异性能,比如:近红外荧光发射、低毒性、荧光量子效率高、稳定性好、成本低和合成设备简单.与传统的量子点(含有重金属Cd,Hg,Pb元素)相比,近红外发光的Ag_2S量子点避免了重金属离子本身固有的毒性,并且因其具有低毒性被用在生物医疗中.在本文中详细讨论了半导体发光Ag_2S量子点的性质、晶体结构和合成方法,并对Ag_2S量子点的生物相容性评价方法以及在生命科学领域的应用进行了阐述.     

用AAO模板及脉冲激光溅射制备量子点阵

 利用多孔阳极氧化铝(anodic aluminum oxide,AAO)作为模板,采用准分子脉冲激光溅射方法(pulsed laser deposition,PLD)成功制备了光荧光材料La_0.95Eu_0.05BaB₉O₁₆的量子点阵,用扫描电镜表征了AAO模板和制备的量子点阵,测量了靶材和量子点阵的光荧光谱.讨论了用此方法制备的量子点阵的结构和发光特性.证明此方法可为未来制备其它材料的量子点阵开辟了一条途径.     

Ag纳米粒子增强CdS白光量子点器件的研制

在十八烯体系中合成Cd S量子点,用光诱导法制备银纳米粒子,并将两者复合,制备成4种复合样品,分析复合样品的荧光谱,在银纳米颗粒的表面等离子体共振峰分别对应于富含缺陷的硫化镉量子点的带边荧光峰和表面态荧光峰时,发生了带边荧光淬灭而表面态荧光增强的现象.结果表明,通过控制金属和量子点之间的距离,能够控制带边荧光辐射和缺陷带荧光辐射的比例,从而控制白光量子点的色温.采用395 nm紫光LED作为激发光源,将涂有荧光样品的玻片与激发光源组装成银纳米颗粒/量子点复合结构白光照明器件原型,银纳米粒子能够改变Cd S量子点样品发光颜色,荧光效应的增强程度随着量子点样品的厚度减小而加强.该研究为认识荧光物质和金属之间的相互作用提供了新途径,同时探讨了该器件在变色发光材料方向的应用前景.     

四个量子点热电输运性质的研究

采用非平衡格林函数的方法来求解量子输运问题。考虑一个由四个单能级量子点和AB环组成的系统,研究该系统的热电特性。在这样的一个量子点系统中,通过调节量子点之间的能量间距、量子点间的耦合系数和系统的温度来研究该系统的热电特性。     

CdTe量子点的制备与应用

在微波样品处理器中, 合成了量子产率为65%的CdTe量子点, 发射波长为510~670 nm. 该方法合成的量子点半峰宽较窄, 发光强度较高. 为了提高光稳定性, 在制备的CdTe量子点表面包覆了硅层, 得到尺寸分布较均匀的纳米粒子, 并对其进行毒性检验.     

自组织生长Ge量子点材料研究

利用超高真空化学气相淀积设备在Si衬底上生长Ge量子点.通过3因素3水平的正交实验,研究不同的生长参数(衬底温度、GeH4气体流量、生长时间)对Ge量子点生长的影响,从而得到优化的Ge量子点生长参数.透射电镜、X射线双晶衍射测试结果表明,利用优化的生长参数得到的多层Ge量子点材料,具有较好的晶体质量.     

各向异性与量子点平衡形态及应变分布

向异性对于半导体量点光学和电学性能有较大影响.本文基于向异性弹性理论的有限元方法,研究了金字塔组织生长半导体量点平衡态与应变分随外延材料向异性系数的变化规律,讨论了向异性系数与应变弛豫的关系,出了同向异性系数的量点体系平衡态及其应力、应变、静水应变及双轴应变分等.结果可作为进一研究量点光电性能及制备量点的理论参考.     

半导体量子点中磁极化子基态能修正的温度效应

采用Larsen方法研究了半导体量子点中磁极化子基态能量的温度效应．在有限温度下导出了磁场内半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子相互作用系统的基态能量及二级微扰能量修正．讨论了磁场、量子点尺寸以及温度对半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子相互耦合磁极化子的基态能量影响．为了更清楚、直观地说明半导体量子点中磁极化子的性质，以GaAs半导体为例进行了数值计算，得到在强磁场的作用下半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子耦合系统的基态能量修正与磁场强度、量子点厚度及温度的关系曲线．结果表明：强磁场中电子—体纵光学(LO)声子相互耦合磁极化子的基态能量修正随磁场强度的增加而增大，随量子点厚度的增加而减少，随温度的升高而增大。     

分子束外延InAs量子点材料的透射电子显微镜研究

报道了利用分子束外延技术在（００１）ＧａＡｓ衬底上生长的单层及多层ＩｎＡｓ量子点材料的透射电子显微镜（ＴＥＭ）研究结果,并对量子点的结构特性进行了讨论。结果表明,多层量子点呈现明显的垂直成串排列趋势;随着ＩｎＡｓ量子点层数的增加,量子点的密度下降,其尺寸随层数的增加趋向均匀,在试验条件下,５层量子点材料的ＩｎＡｓ量子眯厚度和ＧａＡｓ隔离层的厚度的选择都比较合理,其生长过程中的应变场更有利于自组织量