Nature：纳米荧光时代

2016-03-07 10:43:15来源：生物谷

只有病毒颗粒大小的纳米荧光粒子，通过不同波长激光激发后显现出各种颜色。这一技术讲彻底改写电子显示器开发，甚至在疾病治疗方面也有巨大潜力。

新加坡国立大学的博士生Chi Ching Goh做了一个有趣的实验。将老鼠麻醉后往血管内注射了一种亮黄色溶液。然后将老鼠的耳朵放在显微镜下，用紫外线照射后通过目镜能看到老鼠皮肤下血管内呈现的绿色荧光血流。她希望通过这个方法找到由于炎症引发的血液渗出，进而可以辅助检测疟疾或预测脑中风的风险。

在这个实验中，起着关键作用是一些病毒大小的纳米颗粒（只有几十纳米大小），它们可以被激发出各种不同的荧光，可供检测观察。通过不同波长的光作为这些纳米荧光材料的激发光，然后受激发的染料发射出另一波长的光可供观察检测。虽然在生命科学和生物医学上已经存在许多天然化合物或一些经改造的化合也有这样的性能。相比之下，这些新型的纳米荧光颗粒更容易制备，更稳定而且在各种条件上通用，使得它们在工业界和学术界都可以被广泛使用。

目前，量子点已经是一个被开发很好的例子。它是在把导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。其粒径一般介于1-10nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激发后可以发射出明快色彩漂亮的细小斑点。现在，一些纳米荧光粒子开始展现它们的优势。比如说有一种可以吸收大量低能光子的纳米粒子，然后将发射出高能量激发光子。这种材料所具有的特性将为开发出同时展现出多种色彩提供可能性。让一些化学方面的专家非常震惊的是，还有一些纳米粒子由小的有机分子或其聚合物制成，它们相比量子点毒性更小，而且性能远超过量子点。

纳米荧光粒子所具有的优势有以下几点：1）尺寸更小，所以发射光非常单一、可控；2）生物毒性非常小，可以注射到动物体内观察生理条件下的器官组织变化；3）同时可以组合多种纳米荧光粒子，通过激发光源控制可以检测多种信号；4）红外光激发后可供肉眼观测等。

扫一扫添加健康台订阅号