量子点荧光探针合成及应用

氧化锌量子点的制备及应用研究量子点具有尺寸的效应，能够将原本呈现出带边缘缺陷的半导体材料转化为具有优异的物理和化学特性的半导体材料，并且具有可调节的光电性能、优异的发光特性、优异的生物相容性等优势，使其在电子学，荧光探针，生物成像等领域有着广泛的应用，其中氧化锌量子点就是其中之一。

本文就氧化锌量子点的制备及应用研究进行探究。

1. 氧化锌量子点制备技术氧化锌量子点的制备方法主要分为物理法、化学法和生物法三类。

1.1 物理法制备物理法偏重于利用物理方法制备氧化锌量子点，如溅射、激光蒸发、分子束外延等方法。

其中，往往选择高温和惰性气体等工作条件，来获得粒子分布均匀、尺寸稳定的氧化锌量子点。

但是，物理方法虽然可以获得质量好的氧化锌量子点，但是其制备成本高、制备过程复杂等缺点限制了该方法的应用。

1.2 化学法制备化学法是目前氧化锌量子点制备的主要方法，包括热分解、化学还原、水热法、微乳法、常温反应法等。

其中，热分解法是其中一种简便易行的氧化锌量子点制备工艺，无需高精密仪器和高温条件等，这种方法使制备成本大量降低，确保了氧化锌量子点在大规模应用中更多的可靠性和可操作性。

1.3 生物法制备生物法分为微生物法和生物合成法，它是一种相对来说新的技术，但目前已被证明成功运用在制备量子点领域。

使用微生物会是操作简便，并同时大大降低氧化锌量子点制备成本，但是微生物法还存在规模化转化和工艺优化等问题，需要进一步完善和提高。

2. 氧化锌量子点的应用2.1 光电存储器氧化锌量子点在光电记忆器方面的应用也广泛被关注，在数码相机和闪存中得到成功验证，发现它与传统的闪存相比具有快速读写和易于扩展等优点。

2.2 电子传输氧化锌量子点在电子传输领域的应用已经逐渐成熟，通过控制数量和尺寸，可以通过调节量子点的势垒和条带等方面优化介电常数，实现优化体系的电功能特性。

2.3 生物荧光探针氧化锌量子点作为一种新型的荧光探针，由于其发光稳定性、高量化检测和环境适应性等特性，而广泛应用于生物医学成像和细胞标记等领域，并取得很好的荧光探针效果。

量子点技术在生物检测中的应用随着现代科技的不断更新和发展，生物检测已经成为了一个相当重要的领域。

在医学、环保、食品安全以及生物学研究等方面，生物检测都发挥着非常重要的作用。

而在生物检测的实际应用中，一项名为“量子点技术”的新兴技术开创了更为广阔的应用空间。

一、量子点技术简介量子点技术是一种半导体纳米材料的制备技术。

所谓“量子点”，是指由数十、数百个原子组成的微小颗粒。

它的特点是具有优异的特殊性能，成为了研究热点。

在实际应用中，量子点材料作为一种纳米材料，具有可调控的荧光性质、极窄的发射峰、高荧光量子产率、宽波段吸收和宽波段荧光等优异特性，这种性质赋予了量子点技术独特的应用优势。

二、量子点技术在生物检测中的优势相比传统的生物检测技术，量子点技术在生物检测方面表现出了明显的优越性。

1. 灵敏度高量子点的特有构造使其对外部环境的变化非常敏感，其荧光信号的变化可以反映样本中的生物分子含量的改变。

因此，通过荧光信号的变化，我们可以获得对生物样本中生物分子浓度的高灵敏度检测。

2. 选择性好量子点技术可以制备出具有红外吸收的量子点，这种涂层在生物检测的应用中非常有用。

因为在生物检测中，原生物分子的红外光谱特征非常强烈，研究人员可以将这种红外吸收的量子点与目标分子配对使用，达到高度选择性的生物分子检测效果。

3. 容易操作量子点技术中使用的微纳制造技术已经得到了相当程度的成熟，这使得量子点材料可以在实验室级别中得到制备和处理。

另外，制备好的量子点也很容易与蛋白质等生物分子配对，产生一定的荧光信号，从而实现生物检测。

三、量子点技术在生物检测中的实际应用1. 生物分子分析在生物分子分析中，我们可以将目标分子与滴定水和标记材料混合，观察荧光信号的变化来检测其浓度。

这种方法特别适用于癌症细胞、病毒和细菌等生物标志物的检测。

2. 细胞成像量子点技术可以将荧光粒子添加到目标细胞中，然后再配对一个合适的激发波长来观察细胞成像。

量子点和荧光粉量子点和荧光粉是两种具有特殊荧光性质的材料，它们在科学研究和工业应用中发挥着重要的作用。

本文将从量子点和荧光粉的定义、制备方法、荧光性质和应用领域等方面进行介绍和探讨。

一、量子点的定义及制备方法量子点是一种纳米级的半导体材料，其尺寸在1到10纳米之间。

它由几百到几千个原子组成，具有特殊的电子结构和量子效应。

量子点的制备方法有多种，常见的包括溶液法、气相法、微乳液法等。

其中，溶液法是一种常用且简单的方法，通过溶剂中的化学反应将金属离子还原为金属原子，再通过表面配体的修饰使金属原子稳定在溶液中形成纳米尺寸的量子点。

二、荧光粉的定义及制备方法荧光粉是一种能够吸收光能并发出特定波长的荧光的粉末材料。

荧光粉的制备方法也有多种，常见的有固相法、溶胶凝胶法、共沉淀法等。

其中，固相法是一种常用的制备方法，通过将适当比例的荧光物质与粉末基体混合并在高温下煅烧，使荧光物质均匀分布在基体中形成荧光粉。

三、量子点的荧光性质量子点具有独特的荧光性质，主要表现在两个方面：尺寸效应和量子限制效应。

首先，尺寸效应使得量子点的能带结构和能级分布发生变化，导致其能够吸收和发射不同波长的光。

其次，量子限制效应使得量子点中的自由电子和空穴受到空间限制，从而增加了电子能级的分裂和能级间距的变化，使得量子点的荧光光谱呈现出尺寸相关的特性。

四、荧光粉的荧光性质荧光粉作为一种荧光材料，其荧光性质主要受到两个因素的影响：材料的结构和杂质的掺杂。

首先，荧光粉的结构决定了其能够吸收和发射的光的波长范围。

其次，杂质的掺杂可以改变荧光粉的能带结构，进而影响其荧光光谱的特性。

通过合理选择材料和调控结构，可以得到具有特定荧光性质的荧光粉。

量子点和荧光粉由于其独特的荧光性质在多个领域得到了广泛的应用。

在生物医学领域，量子点可以作为荧光探针应用于细胞成像、药物传递和生物标记等方面。

在显示技术领域，量子点可以作为荧光材料应用于LED背光、显示屏和荧光标记等方面。

荧光探针的研究及应用随着科技的不断发展，荧光探针逐渐成为生命科学研究领域中不可缺少的重要工具。

荧光探针是一种能够发射出荧光信号的分子，在分子生物学、生物医学和化学生物学等领域中有着广泛的应用。

它们可以被用来研究细胞内的分子相互作用、识别生物分子、分析细胞功能，并可以在体内用作活体成像和药物筛选的工具。

本文将简要介绍荧光探针的基本原理、常见的荧光探针类型和其在生物学研究中的应用。

一、荧光探针的基本原理荧光探针的基本原理是荧光共振能量转移（FRET），其通过将荧光分子与生物分子（生物样品）耦合，使两者之间发生相互作用，从而产生能量转移。

FRET 能量转移是从能量接受者的激发态到另一个分子的荧光染料的发射态的一种非辐射性能量转移。

在FRET中，激发荧光染料的光子会被共振耦合到另一个染料的激发态，从而使其发出荧光光子。

这样，在激发荧光染料的时候，可以用荧光染料的荧光光子来检测另一个染料的存在和位置。

荧光探针对于荧光光子的发射特征和其它的生化参数是很敏感的，所以它们可以被用来探测各种细胞和分子。

二、常见的荧光探针类型1. 荧光染料：荧光染料是最常见的荧光探针类型之一，它们有着广泛的应用，可以被用来标记蛋白质、核酸等生物分子。

常见的荧光染料包括荧光素、草铵膦、偶氮染料等。

2. 荧光蛋白：荧光蛋白是一种具有自发荧光性质的蛋白质，其最早源自于水母Aequorea victoria。

荧光蛋白可以用来跟踪胞内或胞外的重要过程，如蛋白质、核酸合成、信号传递等。

3. 量子点：量子点是一种半导体纳米粒子，具有窄的发射光谱、强的光稳定性和较大的荧光量子产率。

这些特点使得量子点成为新一代高亮度及高灵敏度的荧光探针。

三、荧光探针在生物学研究中的应用荧光探针广泛地应用于细胞内信息传递、化学生物学、生物传感、药物筛选和临床诊断等方面。

以下为举几个常见的案例：1. 细胞内信息传递：荧光探针可被用于研究细胞内信号转导、磷酸化和蛋白质相互作用等过程。

量子点荧光探针的工作原理量子点荧光探针是一种新型的荧光探针材料，它具有独特的发光性能和电子特性。

它被广泛应用于生物成像、生物传感、药物传递等领域，并显示出很大的潜力。

量子点是一种具有纳米尺寸的半导体晶粒，其尺寸通常在1-10纳米之间。

与其他荧光探针材料相比，量子点具有许多优越的特性。

首先，量子点可以发射多种颜色的光，由于其尺寸和成分可以调控，因此可以通过选择合适的材料来控制其发射的光谱范围。

其次，量子点具有较长的寿命和良好的光稳定性，可以避免由于光损失而导致的信号衰减。

此外，量子点的荧光强度较高，可以发出较强的荧光信号，从而提高检测的灵敏度。

量子点荧光探针的工作原理主要包括激发、荧光发射和荧光探测三个步骤。

首先，量子点荧光探针需要通过适当的激发方式获得能量，使得电子从价带跃迁到导带，形成激子。

在激发过程中，光子或电子束等能量源被用来提供能量，使得电子从基态跃迁到激发态。

当电子从激发态跃迁回基态时，将会辐射出光子，这就是荧光发射的基本原理。

其次，通过对量子点的尺寸和成分的调控，可以控制量子点的带隙能量，从而控制其发射的光谱范围。

一般来说，量子点的能带结构是禁带，只有当电子跃迁到导带时才能发生辐射；而激子的能量损失主要通过声子散射来实现，这种散射可以提供终止声子的能量。

最后，通过光学仪器或探测器，可以测量量子点发射的荧光信号。

常用的探测方式包括荧光显微镜、荧光分光光度计等。

这些仪器可以测量荧光信号的强度、光谱等参数，从而获得相关信息。

除了荧光发射，量子点荧光探针还具有其他特殊的电子性质，如量子大小效应、荧光共振能量转移等。

量子大小效应是指随着量子点尺寸的减小，其电子结构会发生变化，使得其能带结构产生新的能级。

这些能级的出现使得量子点能够吸收和发射特定波长的光，从而实现光探测的特异性。

荧光共振能量转移是一种特殊的能量传递机制。

当存在两个或多个荧光探针时，其中一个探针的激发能量可以通过非辐射共振转移的方式传递给另一个探针，使得后者产生荧光发射。

量子点生物探针在生物成像中的应用随着生物技术的发展与进步，现代科技越来越多的应用于生物领域，生物成像技术也在不断升级改进。

作为生物成像技术的一种，量子点生物探针在生物成像中的应用越来越广泛。

量子点生物探针，是由一系列的量子点组成的生物检测系统，捕捉信号并将其转换成可视化图像。

量子点是一种被称为半导体纳米晶体的粒子，具有一些常规材料所没有的独特物理特性，例如其尺寸非常小，通常小于10纳米，同时也与金属或半导体电子一样具有半导体电子传导带和能量态的电子的独特能力。

量子点的这些特性使得它们非常适合用于生物成像中。

量子点生物探针在生物成像中的应用非常广泛，其优势主要体现在以下几个方面：1.图像分辨率高量子点生物探针的尺寸非常小，可以穿过许多生物物质，例如细胞壁，这使得其能够在细胞和组织的层次上提供非常高的分辨率。

这使得科学家们更容易观察和分析生物系统，例如人体器官、神经元等，从而更好地理解人类生物学。

2.荧光强度高与传统的荧光染料相比，量子点生物探针的荧光强度更高，这意味着探针可以更快地捕获更多的光子，从而产生更明亮的图像。

这对于检测新兴疾病或平稳疾病的细微变化非常重要。

3.稳定性好由于量子点生物探针的制备过程，其稳定性非常好。

探针能够在不同的生物环境中稳定运行，这使得它们非常适合在动物体内进行探测和定位，例如从诊断到治疗之间的检测。

基于以上优势，量子点生物探针在生物成像方面已经被广泛应用，例如下面列举几个例子：1.神经元成像科学家们利用量子点生物探针来追踪神经元的运动和位置，这对于神经科学研究非常重要。

探针可以通过镜头拍摄，以非常高的分辨率呈现神经元的位置，进而解决神经系统的一些基础问题，例如大脑功能如何联网，受到怎样的刺激等。

2.癌症检测量子点探针在癌症检测方面也有着很大的作用。

科学家们可以利用探针来标记癌细胞，以非常高的分辨率来检测癌症细胞并定位其在体内的位置。

这使得医生们能够更好地规划治疗方案，并进行更准确的手术。

生物医学荧光探针的作用本文作者：于冰肖国花丛海林王宗花刘小冕单位：青岛大学化学化工与环境工程学院青岛大学纤维新材料与现代纺织国家重点实验室培育基地半导体量子点(Quantumdots,QDs)指的是尺度在几埃与几十埃之间的半导体纳米晶体[1]。

量子点是一类不同于本体又异于分子、原子特性的新型材料[2],具有量子效率和消光系数高、激发光谱宽、发射光谱窄、发射光的颜色随粒径变化、光化学稳定性好等特点[3]。

早期半导体量子点的应用研究主要集中在微电子和光电子领域,直到20世纪90年代,随着半导体量子点合成技术的进步,其作为荧光探针应用于生物医学领域的前景逐渐展现出来[4]。

1998年,量子点作为生物探针的生物相容性问题得以解决,其在生命科学的应用迅速发展。

目前,用于生物探针的量子点主要由第二副族和第六主族的元素组成,如硒化镉(CdSe)、硫化锌(ZnS)、碲化镉(CdTe)、硫化镉(CdS)等[5]。

在生物医学领域,对生命现象的观察和研究已深入到单细胞、单分子水平,量子点因在光学特性、表面修饰和生物功能化等方面具有的优势而在这些研究中得到了广泛应用[6]。

1量子点的制备方法量子点的光谱性质与其晶体结构及单分散性密切相关,因此,制备方法和工艺是决定其荧光性能的关键因素。

量子点的化学制备方法按溶剂的不同分为以下两种:在有机相中合成和在水相中合成。

1.1在有机相中合成在有机溶剂中合成的量子点是基于有机物与无机金属化合物或有机金属化合物之间的反应而形成的,其光化学稳定性强、荧光效率高、合成方法成熟[7]。

Stodilka等[8]在甲苯中合成CdSe量子点,然后再用ZnS进行包裹,得到CdSe/ZnS核壳结构的量子点。

Murray等[9]利用高温反应在有机相中合成出具有较强荧光性能的CdSe量子点,以二甲基镉(CdMe2)和三辛基硒化膦(SeTOP)作为反应前体、三辛基氧化膦(TOPO)作为配位溶剂,将前体的混合溶液快速注入剧烈搅拌的高温TOPO中,待CdSe晶核形成后降温,使其不再成核,再升温使之缓慢生长,进而通过控制反应时间来控制量子点的大小。

量子点荧光标记技术在生物检测领域的应用张博(天津工业大学环境与化学工程学院，天津市300160)／，，7／／，∥馥％要】量子点在生命科学的应用已成为人们研究的热点，量子点荧光探针是近几年发展起来的一种新型荧光标记物。

该文主要就量予点?，的荧光I 生能，基于量予点标记的生物荧光探针的制备强宾在生物医学领域中的应用研究进展作一概述及展望。

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一，历；‘量子点是近几年发展起来的新型纳米材料，是直径在1—1O O n m的一类半导体纳爿锦子，具有宽的激发光谱、窄的发射光谱、可精确调谐的发射波长、可忽略的光漂白等优越的荧光特性，可以很好地用于荧光标记，可以成为一类理想的生物荧光探针。

量子点特殊的光学性质使得它在生物化学、分子生物学、细胞生物学、基因组学、蛋白质组学、药物筛选、生物大分子相互作用等研究中有极大的应用前景。

1量子点的基本特性量子点又可称为半导体纳米微晶体，是一种由¨一V I 族或…一V 族元素组成的纳米颗粒。

目前报道的主要是由¨一V I 族(如CdS 、C dSe 、C dT e)和_一V 族(如G aA s 、I nG aA s 、I nP)元素组成的均一或核，壳结构(如CdS ／H gS ／CdS)纳米颗粒。

由于光谱禁阻的影响，当这些半导体纳米晶体的直径小于其玻尔直径(—般小于10nm )时，就会表现出特殊的理化和光谱性质。

如表面效应、量子尺寸效应、介电限域效应和宏观量子隧道效应，从而派生出与宏观体系和微观体系不同的低维物性，展现出许多不同子宏双块体材料的物理化学性质和独特的发光特性。

传统上，量子点材料一般用于电子、物理和材料工程领域，而1998年美国加州伯克利大学的A l i vi s at os 小组和印第安纳大学N i e 小组几乎同时提出荧光量子点可应用于生物标记这一思想，并同时在(Sci e nce )发表了相应的研究结果，开创了荧光量子点在生物技术中研究应用的先河。

纳米材料的量子点及其应用纳米科技近年来飞速发展，各种高新技术应运而生。

其中尤以纳米材料最为引人注意。

纳米结构具有独特的物理、化学和生物学性质，具有巨大的潜力。

一种常见的纳米材料是量子点，它们具有很多惊人的性质，已被广泛应用于许多领域。

本文将探讨什么是纳米量子点以及它们的应用。

1. 纳米量子点的定义量子点是一种直径小于10纳米的纳米结构。

它们常用带隙材料（如氧化硅、氮化物等）制造，其特殊化学组成使得它们的带隙比通常物质更大。

这使得量子点具有类似于原子的电学特性，能够在非连续的能级上储存电荷。

量子点可以通过化学合成、磁控溅射、溶胶凝胶法、气相沉积等方法制备。

它们大致分类为有机和无机两种类型。

2. 纳米量子点的性质量子点有许多惊人的物理和化学性质，使得它们在各种领域中被广泛应用。

量子点的大小控制了它们的能带结构及电子输运特性，因此它们是半导体量子点中的最简单系统之一。

与传统半导体材料相比，它们的界面活性更高，表面积更大，因此更易于原子和分子级别的控制。

量子点具有禁带隙，具有类似于原子的量子效应。

它们能够发射出窄谱带光，这种光谱不受材料大小和表面缺陷的影响。

这使得它们成为显微镜和荧光探针等领域的材料。

此外，量子点的化学稳定性高，耐光、耐热，这为它们的应用提供了广阔的空间。

3. 纳米量子点的应用3.1 光学应用量子点在光学领域中的应用非常广泛。

例如，在LED中，用量子点所发出的光可以替代有毒金属镉所发出的光，这大大减少了环境污染。

量子点显微镜则是最常用的显微镜之一，其使用量子点激发的荧光来实现分辨率更高、图像更明亮和对比度更好。

此外，量子点的光谱特性及尺寸依赖性还可用于生物成像和荧光探针。

3.2 能源领域量子点也具有在能源领域的广泛应用。

其中，在太阳能电池中使用量子点涂层可以大大提升其效率。

量子点敏化太阳能电池可将紫外光转换成可见光，这大大增加了电池的转换效率。

与此同时，量子点也被用于制造燃料电池。

3.3 生物医学领域在医学领域，量子点可以用于生物成像和荧光探针。

磁性量子点在磁共振成像和荧光成像中的应用磁共振成像和荧光成像是现代医学和生物学中常用的成像技术。

其中，磁共振成像可以探测物质在磁场中的共振行为，利用其原理可以观察人体内部结构和功能。

而荧光成像则是通过荧光材料发出的荧光信号来探测物体的位置以及结构等信息。

而近年来，磁性量子点在这两种成像技术中的应用引起了广泛关注。

磁性量子点是一种具有特殊磁性性质的纳米粒子。

它们的大小通常在1到100纳米范围内。

由于其尺寸精确，表面结构可调，以及较高的稳定性，磁性量子点被广泛应用于生物医学领域。

在磁共振成像中，磁性量子点可以用作磁性对比剂，以增强图像的对比度。

由于磁性量子点具有高的磁性和尺寸效应，在外加磁场下能够表现出特殊的磁性行为。

因此，与传统磁性对比剂相比，磁性量子点能够提供更高的成像分辨率和对比度。

此外，磁性量子点还可以用作磁共振造影剂，有助于检测疾病和肿瘤的早期诊断。

现有的磁共振造影剂主要是基于金属离子的，但它们往往具有毒性和副作用。

而磁性量子点作为新型造影剂，具有稳定性高、生物相容性好的特点，使其应用前景广阔。

在荧光成像中，磁性量子点也是一种重要的荧光信号产生材料。

磁性量子点的表面可调性使其在荧光探针中有着广泛的应用。

通过对磁性量子点表面进行修饰，可以实现多种生物分子的靶向检测。

利用磁性量子点的激发和发射光谱，可以在荧光显微镜和近红外成像仪中实现高分辨率的三维成像。

此外，由于磁性量子点表面的修饰和化学反应可控性高，它们可以用于分子探针的构建，从而实现对生物分子的定量或定向控制。

总的来说，磁性量子点在磁共振成像和荧光成像中的应用是非常广泛的。

在未来，随着磁性量子点制备和基础研究的不断发展，其应用范围和潜力将会进一步扩大，为生物医学领域提供更加丰富和精确的成像信息。

应用量子点技术进行荧光探测的研究引言量子点技术是一种新兴的纳米材料技术，由于其在光电子学、生物学和化学等领域的广泛应用，受到了越来越多研究者的关注。

其中，应用量子点技术进行荧光探测是该技术应用价值之一。

荧光探测是一种检测技术，可以通过观测物质在激发光激发下的发光特性，全面了解物质的性质。

应用量子点技术进行荧光探测，可以利用量子点的优异性能，获得更高的检测精度和更灵敏的探测效果。

本文将介绍应用量子点技术进行荧光探测的研究进展和应用前景。

量子点技术的优越性能量子点是一种纳米材料，尺寸在1-10纳米之间，因其具备与其尺寸相关的优异性能，成为一种重要的纳米材料。

量子点的优异性能包括以下几个方面：1. 大比表面积由于量子点的尺寸非常小，其比表面积远大于传统的重金属荧光探针分子，具备更强的荧光增强效果；2. 窄的荧光光谱带宽传统荧光探针分子的荧光光谱带宽较宽，往往存在多重荧光峰，导致无法区分不同物种的丰度差异；而量子点的荧光光谱峰狭窄，可以区分不同物种的丰度差异，提高检测精度；3. 高比荧光信号量子点的荧光量子产率高，荧光光谱峰位稳定，可用于高比达的生物探测；4. 好的生物兼容性量子点材料生物兼容性好，可以通过表面修饰和离子涂层等方式，增强生物的识别性和荧光信噪比。

应用量子点技术进行荧光探测的研究进展越来越多的科研团队采用量子点技术进行荧光探测，探究荧光探测在各个领域的应用前景。

以下是该领域的一些研究进展：1. 生命科学中的应用在生命科学中，荧光标记是一项重要的技术手段，用于追踪分子和细胞的运动和变化。

研究表明量子点可用于细胞膜和蛋白质分子的生物成像，具有更好的空间和时间分辨率。

例如，利用荧光标记可用于观察单个受体和代谢产物等生物分子的分布和转运。

2. 环境污染的检测在环境监测中，传统的探测方法往往具备灵敏度低、样品量小等缺陷。

采用量子点技术进行荧光探测可以提高灵敏度和荧光质量，应用范围更广。

例如，通过将污染物与量子点表面发生作用，可使量子点荧光强度随着污染物浓度而变化，从而实现环境污染物快速检测。

量子点在荧光分析中的应用量子点(Quantum Dots，QDs),即半径小于或接近于激子玻尔半径的半导体纳米晶粒，也称为半导体纳米颗粒。

它的直径只有1~10nm，因此存在特殊的物理性质，如量子尺寸效应、表面效应等，表现出优良的纳米效应。

它的激发光谱宽且连续分布、发射光谱窄而对称、发射光稳定性强，不易发生光漂白，通过改变粒子的尺寸和组成可获得从UV到近红外范围内的任意点的光谱，因此相对传统有机荧光试剂具有无可比拟的优越性。

由于量子点具有上述独特的性质，自20世纪70年代末，它就在物理学、材料科学、化学及电子工程学等方面引起广泛的关注。

近年来，随着制备技术的不断成熟与荧光量子产率的不断提高，有关量子点在荧光分析中的应用研究取得了重要进展。

1. 量子点的尺寸及其结构量子点是一种零维的纳米材料。

所谓零维的纳米材料是指当半导体材料从体相逐渐减小至一定临界尺寸(典型直径尺寸为1~10nm，可以抽象成一个点)以后，材料的特征尺寸在三个维度上都与电子的德布罗意波长或电子平均自由程相比拟或更小，电子在材料中的运动受到了三维限制，也就是说电子的能量在三个维度上都是量子化的，结构和性能也随之发生从宏观到微观的转变，称这种电子在三个维度上都受限制的材料为零维的纳米材料，即量子点。

它主要是由II-IV族元素(如CdSe，CdTe，CdS，ZnSe等)和III-V族元素(如InP，InAs等)组成的纳米晶体。

量子点的结构一般包括核（core）、壳（shell）两个部分。

核，一般使用CdSe、CdTe或者InAs等作为材料，其尺寸的大小及其晶格生长情况主要决定了其光学性质（包括发射波长和荧光量子产率）。

壳是具有不同禁带宽度(通常是更宽禁带宽度)的其它材料，或者也可是真空介质。

合适厚度的壳结构可以进一步提高量子点的荧光量子产率，而且外层的壳可以将核与外界隔绝而保护核，同时还可以为进一步的表面化学修饰提供良好的基底条件（如图1所示）。