水溶性 CdSeTe/ZnS 核殼量子點(Water-soluble CdSeTe/ZnS QDs)介紹
一、結(jié)構(gòu)(核 - 殼 - 親水配體三層結(jié)構(gòu))
內(nèi)核:CdSeTe 三元合金
CdSe 與 CdTe 固溶形成連續(xù)合金半導(dǎo)體,通過 Se/Te 摩爾配比調(diào)控禁帶寬度(1.8~2.5 eV),是發(fā)光主體;粒徑 2~5 nm,閃鋅礦晶體結(jié)構(gòu)。
Te 比例升高→禁帶變窄、熒光紅移;Se 占比提升→藍移,可實現(xiàn)520~820 nm(綠光~近紅外)全波段發(fā)射。
外殼:ZnS 寬帶隙鈍化殼
ZnS 帶隙≈3.7 eV,殼厚 2~5 層原子(0.5~2 nm),包覆在 CdSeTe 外層:
? 鈍化核表面懸空鍵、消除表面缺陷,大幅提升熒光量子產(chǎn)率;
? 隔絕水、氧、酸堿腐蝕,抑制 Cd2?泄漏,提升化學(xué) / 光穩(wěn)定性。
表層:親水配體(決定水溶性)
常用三類修飾配體,終端官能團可生物偶聯(lián):
羧基型:巰基乙酸 (TGA)、巰基丙酸 (MPA):-COOH,EDC/NHS 活化后結(jié)合氨基蛋白 / 抗體;
PEG 修飾:長鏈聚乙二醇,抗蛋白吸附、體內(nèi)長循環(huán)、降低細胞毒性。
整體粒徑:3~8 nm,水溶液單分散。
二、核心光學(xué)性能
| 性能參數(shù) | 指標范圍 | 說明 |
|---|---|---|
| 發(fā)射波長 PL | 520~820 nm(綠→紅→近紅外) | Se/Te 比例精準可調(diào),市面主流:620/650/680/700/750/800 nm 定制 |
| 熒光半峰寬 FWHM | 28~40 nm | 窄帶發(fā)光、色純度優(yōu)于有機熒光染料 |
| 熒光量子產(chǎn)率 QY | 35%~60%(優(yōu)化包覆可達 65%) | 遠高于同波段水溶性 CdTe 量子點 |
| 吸收特征 | 紫外 - 可見光寬連續(xù)吸收 | 300~500 nm 廣譜激發(fā),單一光源可同時激發(fā)多色量子點 |
| 抗光漂白 | 優(yōu)異 | 比 FITC、Cy3 等有機染料耐光漂白數(shù)十倍,適合長時間活細胞追蹤 |
優(yōu)勢對比 CdSe/ZnS:CdSeTe 合金更容易紅移至近紅外(700~820 nm 生物光學(xué)窗口),是活體成像優(yōu)選材料。
三、兩種主流合成路線
1. 一步水相合成(巰基配體原位包覆,常用)
2. 油相轉(zhuǎn)水相(高量子產(chǎn)率產(chǎn)品路線)
四、主要應(yīng)用方向
1. 生物熒光標記(最核心用途)
體外免疫檢測:偶聯(lián)抗體,ELISA、免疫層析試紙、流式細胞熒光編碼;
細胞 / 組織成像:細胞器標記、活細胞長時間動態(tài)示蹤;
小動物活體近紅外成像:700~820 nm 穿透生物組織,腫瘤靶向熒光顯影(PEG 改性產(chǎn)品)。
2. 熒光生化傳感
3. 其他領(lǐng)域
五、儲存與使用注意事項
儲存:4 ℃避光密封冷藏,避免強酸強堿、高濃度重金屬離子(易致熒光猝滅);
毒性:含微量 Cd,實驗廢液集中回收,不可直接排放;PEG 改性產(chǎn)品生物毒性顯著降低。
相關(guān)產(chǎn)品
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