荧光量子点探针及其标记技术

量子点作为一种新型荧光标记物,与有机染料和荧光蛋白质相比,它们具有可调谐且宽的吸收光谱,激发可产生多重荧光颜色、强荧光信号、抗光漂白能力强等独特的光学特性,使其广泛应用在生物和医学领域。该文就量子点探针的表面修饰和功能化及其标记技术的研究进展进行了阐述。     

量子点的生命科学中的应用

近年来,最子点（半导体纳米微晶体）的研究引起国内外研究者的广泛兴趣,其研究内容涉及物理、化学、材料等多材料,已成为一门新兴的交叉学科。虽然量子点在生物学中的应用才刚刚起步,但是已经取得了意义的进展,成为人们极为注意的一个热点。现就量子点的光学特性、制备方法以及在生物学中的研究进展和应用前景作一简要综述。     

基于量子点的荧光共振能量转移探针的应用

量子点因其独特的光学性质,以及可与有机分子所形成的偶联物的特殊性质,在光学生物标记,由其是荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer,FRET)探针的合成与应用等领域具有广泛的应用前景,并因其实时、准确、灵敏的检测优势,在生物及医学领域始终被热切关注。该文以量子点的优势为基础,分别介绍了用于检测核酸、蛋白酶、生物反应及细胞状态的量子点-FRET探针的研究机理研究进展及应用优势。并对量子点-FRET探针的存在问题及研究方向进行了展望,为进一步进行该领域的研究提供理论支撑。     

量子点在生命科学中的应用

近年来 ,量子点 (半导体纳米微晶体 )的研究引起国内外研究者的广泛兴趣 ,其研究内容涉及物理、化学、材料等多学科 ,已成为一门新兴的交叉学科。虽然量子点在生物学中的应用才刚刚起步 ,但是已经取得了有意义的进展 ,成为人们极为注意的一个热点。现就量子点的光学特性、制备方法以及在生物学中的研究进展和应用前景作一简要综述     

量子点荧光探针在生物成像中的应用进展

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,拥有荧光染料及荧光蛋白所不能比拟的独特优势,已经在细胞功能研究及细胞表面和内部功能分子的探测、组织的成像和病灶的定位等方面得到了较为广泛的应用。本文对量子点的光学特性、生物化修饰及其在生物成像等方面的应用进展进行了较为详细的介绍,并展望了其应用发展。     

量子点在基因转染中的应用研究进展

量子点因其独特的纳米尺寸效应、光学特性和生物相容性,既能作为纳米载体与目的基因结合,又能作为纳米荧光标记物跟踪记录其在转染过程中的位置,给基因工程的发展带来了新的契机。在阐述量子点用于基因转染的优势、标记基因的方法等基础上,作者系统综述了量子点在基因转染中的应用,并对其发展趋势和应用前景进行了展望。     

量子点在生物学中的研究进展

量子点作为一种新型的荧光标记物近年来已在生物学中获得广泛应用。本文总结了量子点的主要光学特性,其中包括荧光激发和发射光谱特性、量子产额、光漂白特性和荧光寿命等。重点综述了量子点在细胞标记、活体和组织成像、组合标记和光动力学治疗等生物学中的应用及其最新研究进展。同时讨论了量子点在应用中可能存在的细胞毒性等主要问题,最后对量子点在生物学中的应用前景作了展望。     

量子点在癌症研究中的应用

半导体量子点具有长时间、多目标和灵敏度高等独特的光化学性质,这些特性使量子点成为细胞标记和生物应用中得到了广泛的应用。利用量子点目标定位癌细胞,对于寻找癌变部位具有指导的作用。近年来,利用量子点作为光动力学治疗癌症的能量供体也得到了一定的研究。简单地介绍了量子点独特的光学性质,并从量子点标记癌细胞、可视化癌细胞表面功能和在光动力学治疗癌症等方面综述了量子点在癌症诊断和治疗中的应用。     

量子点在生物医学中的应用

半导体量子点是无机纳米结晶,构成于硒化镉核心和硫化锌外壳.这种荧光标记物的发射光强是常用有机荧光染料的20倍,稳定性是其100倍.量子点的发射波长取决于核心粒子的大小,而每一种单色量子点的发射波长窄而对称.这些光学特性使量子点在医学诊断、药物的高速筛选以及基因和蛋白质的高通量分析方面具有广泛的应用前景.基于量子点的稳定性和生物相容性,有可能通过标记不同颜色的量子点到不同的分子,观察它们在活细胞内的运动.     

量子点荧光光谱学与生命科学

近年来,量子点(半导体纳米微晶体)的研究引起国内外研究者的广泛兴趣,其研究内容涉及物理学、化学、材料等多学科,已成为一门新兴的交叉学科。虽然量子点在生物学中的应用才刚刚起步,但是已经取得了有意义的进展,成为人们极为关注的一个热点。现就量子点的光学特性、制备方法,以及在生物学中的研究进展和应用前景作一简要综述。     

Quantum Dots in Cell Biology

Quantum dots are semiconductor nanocrystals that have broad excitation spectra, narrow emission spectra, tunable emission peaks, long fluorescence lifetimes, negligible photobleaching, and ability to be conjugated to proteins, making them excellent probes for bioimaging applications. Here the author reviews the advantages and disadvantages of using quantum dots in bioimaging applications, such as single-particle tracking and fluorescence resonance energy transfer, to study receptor-mediated transport.     

量子点的制备及其在生物医学中的研究

量子点是近几年发展起来的新型纳米材料,虽然研究起步较晚,但因其独特的电学和光学性质而成为人们关注的热点,在生物医学等多个领域有突破性的研究进展。本文主要介绍量子点的性质、制备方法及其在生物医学中的应用进展和存在的问题。     

含镉量子点的毒性研究进展

含镉量子点是典型的量子点,近年来受到广泛研究。含镉量子点的潜在毒性是其在生物成像及生物医药方面应用和发展的关键制约因素,因此,对其毒性作用的研究具有重要意义。目前对含镉量子点的体外毒性研究主要集中在人肝癌细胞(HepG2)、神经分泌细胞(PC12)等细胞实验及斑马鱼胚胎体外培养实验。体内毒性研究包括小鼠等动物实验。这些研究证实,量子点对HepG2等细胞系和小鼠、贻贝等动物均具细胞毒性。研究者们普遍认为,量子点是通过释放其组成中的重金属,诱导生物体产生活性氧自由基,进而引发细胞凋亡或自噬,但对量子点的具体毒性作用机制并不完全清楚。该文对含镉量子点的体内和体外毒性研究工作进展进行了综述,包括含镉量子点对肝肾细胞、神经细胞、血液细胞及免疫细胞等体外毒性研究工作,对陆生及水生动物等的体内毒性研究工作,旨在更好、更全面地评估含镉量子点的毒性,为今后对量子点的毒性作用机制研究提供方向,促进含镉量子点在生物医学方面的发展和应用。     

在光动力疗法中应用的量子点

概述了现存的主要量子点的构成及其特点,阐述了量子点的性质主要由量子点的成分、结构、包覆和尺寸所决定。并重点讨论量子点在光动力疗法中,量子点直接代替传统光敏剂、量子点的荧光共振能量转移、量子点作为宽禁带半导体材料TiO2的敏化剂等三种不同应用中,对量子点的要求,通过讨论指出由于其特性,量子点将在光动力疗法中得到更广泛的应用,也对在光动力疗法中应用的量子点的毒性及其他可能产生的问题提出了展望。     

CdSe/ZnS-SA量子点细胞毒性的初步研究

目的：探讨链亲和素修饰的CdSe/ZnS核壳结构量子点（CdSe/ZnS-SA）对稳定转染pcDNA3.1/APP595/596质粒的人胚肾（HEK293）细胞的短期毒性作用.方法：将CdSe/ZnS-SA量子点与稳定转染pcD-NA3.1/APP595/596质粒的HEK293细胞共培育,在倒置荧光显微镜下观察细胞形态学变化;MTT法测定细胞活性;流式细胞术检测细胞凋亡率.结果：终浓度为2.5 nmol/L-20 nmol/L的CdSe/ZnS-SA量子点与HEK293细胞分别共育8h、16h、24 h后,细胞的形态无明显改变;终浓度为2.5 nmol/L-25 nmol/L的CdSe/ZnS-SA量子点与HEK293细胞分别共育8h、16 h、24 h,各处理组与对照组间,各处理组间的吸光度值、细胞凋亡率差异均无统计学意义（P＞0.05）.结论：一定浓度范围的CdSe/ZnS-SA量子点在短期内对稳定转染pcDNA3.1/APP595/596质粒的HEK293细胞无明显的毒性作用,具有较好的生物相容性.     

CdSe量子点与蛋白质的作用研究

以油酸为稳定剂,石蜡为还原剂,采用有机相法合成了尺寸均匀的CdSe量子点,并通过巯基乙酸将合成的量子点转移至水相。考查了CdSe量子点与几种结构不同的蛋白质(酶)之间的作用规律。研究发现,经巯基乙酸修饰后的量子点与牛血清白蛋白和胰凝乳蛋白酶作用后,荧光强度明显增大。而铜/锌-超氧化物歧化酶对量子点的荧光有明显的淬灭作用,牛血红蛋白对量子点的影响是随着时间的增加荧光强度先增大后减小,体现出一般蛋白质使荧光增强和部分金属离子使荧光淬灭两者的协同效应。     

CdSe量子点荧光猝灭法测定尿嘧啶

以CdSe量子点为荧光探针,基于荧光猝灭法对碱基尿嘧啶进行了定量检测,考察了缓冲液体系、反应时间、量子点浓度等多种因素的影响. 实验结果表明,在pH 7.4的0.2 mol/L Na₂HPO₄-NaH₂PO₄缓冲液中,反应时间为60 min,尿嘧啶浓度为10^-6～10^-4mol/L范围时,其线性回归方程为F₀/F =0.992+3.35×10⁴Q (mol/L),检测限为3.23×10^-6 mol/L(即0.36μg/ml). 该方法检测范围宽,灵敏度高,为尿嘧啶的测定提供了新的方法.     

Synthesis of Quantum Dots Labeled Short Peptides and Imaging the T cell Surface Receptors with QDs-Labeled Peptides

Semiconductor quantum dots have been used for labeling many biomacromolecules and small molecules, but it remains a challenge to couple it with short active peptides that play critical roles in many physiological processes. Several binding methods for QDs and short peptides have been reported, but all with some limitations in amino acid sequence. In this paper, we report a method for synthesis of quantum dots labeled short peptides that is appropriate to any short peptide. The quantum dots (CdTe)-labeled short peptides were verified and characterized by RP-HPLC. The QDs-labeled peptides were applied to monitor the specific binding between two immune peptides and T cell surface receptors. The quantum dots-labeled immune peptides provide a powerful method for studying immunological functions of these peptides, and an effective strategy for monitoring their complex modulating processes in vivo.