日前，在科技部“863计划”和国家自然科学基金的资助下，中国科学院化学所胶体、界面与化学热力学实验室高明远研究员领导的课题组，在制备高荧光量子产率的水溶性荧光量子点及复合有量子点的荧光微球方面开展了系统的研究工作，获得了新进展。荧光半导体纳米微粒(量子点)作为生物标记材料在生物分析、检测及疾病的诊断中具有广阔的应用前景。
高明远课题组利用巯基乙酸的光分解反应，在水溶液中成功地制备得到了具有CdTe@CdS核壳结构的量子点，该材料的荧光量子产率在室温下达到85%(Chem. Mater.,2004,16, 3853)，通过与德国马普学会胶体界面所合作，开展了量子点荧光编码微球的制备及微球性质的研究。首先采用聚氮异丙基丙烯酰胺为微球基体，利用其热敏性质，通过温度诱导相变，成功地将量子点包埋在聚合物微球内部形成荧光编码微球，并对微球内部量子点间的能量迁移现象进行了研究，所取得的结果将对量子点荧光编码微球的制备提供重要的指导(Chem. Mater., 2005, 17, 2648; Adv. Mater., 2005, 17, 267)。
左图为复合微粒水溶液的荧光照片；中图为该溶液的室光照片；右图为复合荧光微粒的透射电镜照片
量子点在生物分析和检测中的直接应用不仅要求量子点具有高的荧光量子产率，同时还要求量子点本身具有很好水溶性(或水分散性)、生物相容性、高的荧光稳定性及表面可修饰性。最近，他们利用反相微乳液的方法成功地制备了单分散的，同时具有核壳结构的CdTe@SiO2荧光微球，SiO2壳层结构的构建一方面大大地提高了CdTe量子点的荧光稳定性，另一方面为荧光微粒表面的功能化提供了极大的方便。更为重要的是该结构的形成有利于有效降低因量子点光分解所导致的细胞毒性问题，为量子点在生物分析检测及疾病的诊断中的应用提供了更广阔的前景。相关研究结果发表在近期《先进材料》(Adv. Mater., 2005, 17, 2354-2357)上。
