表面修饰对量子点毒性影响的研究进展.docx

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1、表面修饰对量子点毒性影响的研究进展詹庆玲(E-mai1:),唐萌(E-mai1:)(东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室，江苏省生物材料与器件重点实验室，南京，210009)摘要：量子点(QDS)因其优良的光谱特性已在生物学中获得广泛应用，如QDS在细胞标记、活体和组织成像和光动力学治疗等生物学中的应用及其最新研究进展。随着其在科学研究中的运用越来越广泛，其潜在的生物学负效应和/或毒效应也引起了国内外科学工作者的关注，成了近年研究的热点。于是围绕如何降低QDs的毒性以进一步推广应用做了多方面的研究,本文简要阐述了QDS的基本特性：(1)在结构上,一个量子点由一个晶体类金属核心和一个

2、可以将核物质性质钝化及提高QDS生物相容性的“帽”或“壳”组成。QDS核心是由半导体,重金属,和磁性过渡金属等各种各样的金属配合物构成。(2)在尺寸上，QDS三维尺寸小于或者接近激子波尔半径(一般直径不超过IOnm),外观恰似极小的点状物体，是准零维(quasi.ZerO-dimensiona1)纳米材料。QDS内部电子在各方向上的运动都受限，电子态呈量子化分布，显著的量子限制效应(quantumconfinementeffect)使其能带变成具有分子特性的分立能级。QDS在生物医学领域的应用及其潜在的毒性：首先，量子点可以通过改变其尺寸大小来调整发射波长，它的发射波长范围从紫外线(UV)到近

3、红外线(NIR)。QDS有广泛的吸收光谱和较窄的发射光谱,他们可以用于多路复用成像，发出不同颜色光的量子点可以被相同波长的光所激发。其次，QDs表面可携带活性组织这一生物功能,为他们执行目标传递任务提供了便捷。重点阐述了几类对QDS的表面修饰：采用核壳结构修饰，包括以自身材料为壳，以二氧化硅(Si02)为壳；亲水性基团的修饰，包括疏基类，其他有机小配体；大分子聚合物对量子点的修饰;有针对性的表面修饰一功能性量子点，包括量子点作为药物载体，量子点作为示踪剂；以及各种表面修饰对降低QDS毒性的作用；最后，对该领域的进一步研究进行了展望，随着各种相关研究相继完成后,在生物学上科学工作者们会给出新的见解，这可能会给临床诊断,甚至治疗提供新的应用方案。我们预测这些由QDS介导的新功能和新方法将被广泛地运用到各种疾病诊断中，使得它们与平时的临床诊断及治疗经验相辅相成，促使一个更安全、更完整的治疗方案的形成，这终将造福于我们人类！关键词：量子点；毒性；表面修饰；生物负效应