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量子点探针技术在肿瘤检测和治疗中的研究
Nanoclusters. Anal. Chem. 2011, 83, 3873–3880.
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(A)Luminescence image of QD conjugates in the presence of BSA (0.5 mg/ml). (B)Luminescence image of aggregated QDs induced by a specific polyclonal antibody (0.5 mg/ml).
量子点探针技术 在肿瘤检测和治疗中的研究
目前,诊断肿瘤的方法有: (1)影像诊断法 (2)实验室诊断法 (3)其他方法 缺点:敏感性及特异性低,费用高 近年来,量子点(quantum dots,QDs)以其独有 特性在肿瘤的诊治中显示出诱人的应用前景。
量子点
又称为半导体纳米微晶粒(semiconductor nanocrystal)
直径在2~10nm之间,能够接受激发光产生荧光。 由核心与外壳组成。核心多为Ⅲ~V族及Ⅱ~ Ⅵ族 元素组成的金属与非金属化合物,外壳则由另一种 材料所构成。
CdSe/ZnS核壳的量子点原理图
(A)发射波长随QDs大小变化图。 (B) CdSe/ZnS量子点 的吸收、发射光谱图。 (C)QDs尺寸比较图。
用IgG标记QDs,形成的荧光图像。
QDs独特的光学性质
可通过改变粒径大小和组成材料制备多种荧光光谱特征不 同的QDs; 不同光谱特征的QDs标记生物大分子时荧光光谱易识别和 分析; QDs较有机荧光染料稳定;
很强的荧光发射能力;
激发光范围很宽,同一波长的光可以激发不同QDs。
QDs的修饰
大多数QDs的合成是在表面活性剂存在的有机相
中进行的,以便有利于单个稳定的QDs形成。 合成的QDs不易溶于水 所以,必须对其表面进行修饰,增强水溶性。
QDs的功能化和增溶性过程。
肽的工具盒
QDs在肿瘤诊断中的应用
体内肿瘤定位成像
肿瘤标志物检测 肿瘤转移的检测
在的问题
QDs的代谢与毒性问题。
QDs存在“眨眼” (blinking)现象。
QDs的表面修饰造成空间位阻过大。
QDs的表面修饰和交联方式,影响量子产率。
展望
对血清中的肿瘤标志物进行更准确的定量检测。
将其与肿瘤的分期分级联系起来,应用于临床治
疗。
参考文献
X. Michalet, et al. Quantum Dots for Live Cells, in Vivo Imaging, and Diagnostics, Science 307, 538 (2005). W. C. W. Chan, S. M. Nie, Science 281, 2016 (1998). Wang X, Ren X, Kahen K, et a1.Non-blinking semiconductor nanocrystals[J].Nature,2009,459(7247):686-689. Mei Hu, Juan Yan, et al. Ultrasensitive, Multiplexed Detection of Cancer Biomarkers Directly in Serum by Using a Quantum Dot-Based Micrfluidic
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Guifen Jie, Lei Wang, et al. Versatile Electrochemiluminescence Assays for Cancer Cells Based on Dendrimer/CdSe-ZnS-Quantum Dot