量子点成像进展

量子点成像进展

根据发表在《先进材料科学与技术》杂志上的一篇评论,深入研究人体组织的“量子点”研究正在迅速发展,但需要更多的工作来确保它们的安全。

神经元成像:量子点可以附着在选定的蛋白质上。实时成像它们的发射(这张快照中的红色痕迹)可以研究蛋白质在大脑神经元内的扩散。比例尺:5微米。学分:Modi,S.等人纳米级2018,10/cc-by

量子点是一种微小的纳米级晶体,可以由多种化学元素制成,并且可以根据大小发射不同颜色的光。自20世纪90年代以来,人们对它们用于观察身体和“视觉”组织的各种技术(统称为生物成像)的研究一直在迅速发展。

吸收和发射近红外光波的量子点使研究人员比以往任何时候都能深入研究组织。这是因为红外光在人体内的散射比其他波长少,比传统的荧光成像技术提供更清晰的图像。

日本国家材料科学研究所的研究人员回顾了近红外量子点的最新研究成果。研究表明,它们可以用于动物的全身成像,或针对特定组织,如肿瘤和淋巴结。

量子点由多种元素及其化合物制成,包括硒化镉(CdSe)、碲化汞(HgTe)、硒化铅(PbSe)、硫化铅(Pbs)、砷化铟(InAs),或者简单地由硅(Si)或碳(C)制成,仅举几个例子。

使用镉和铅的量子点对细胞和组织特别有毒;这些金属也对环境造成危险。一些研究人员已经尝试通过使用一种特殊的无毒外壳来降低毒性,但是这些受保护的量子点在成像上不如基于碳、硅或锗的无涂层无毒量子点有效。尤其是硅量子点是有前途的,因为它们安全且发光效率很高。

审查小组认为,一旦安全问题得到解决,近红外量子点显示出生物成像的前景。为了获得更高的效率,还需要更有效的制造方法。

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