量子点探针显影的应用研究进展

谢金润　谢胜盛　刘松新

摘 要：量子点（QDS）是一类可发荧光的纳米粒子，由于其独特的光学和电子特性，已被广泛用于各个方面。本文通过收集资料，整理了近几年量子点在肿瘤，免疫印迹，水和粮油污染以及在病原微生物及生物学等方面的应用的研究进展。

关键词：量子点；研究进展；应用前景

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.220

0 引言

20世纪末，随着纳米科技的进步，诞生了一类新型荧光探针一量子点.与传统有机荧光探针相比表现出独特而优良的发光特性，在不到10年的时间里，这类探针在科学研究中得到了迅速的应用。由于量子点相比于传统的检测方法，其稳定性更好，灵敏度更高，因此，已被运用于癌症成像和检测，量子点免疫印迹，黄曲霉毒素免疫检测和生活饮用水中的痕量六价铬的检测，除此之外，在病原微生物和生物分子检测和生物学、兽医学中有广阔的应用前景。

1 量子点在癌症成像和检测方面的应用[1]

量子点由于其粒径小，灵敏度高，通过将量子点进行不同类型的功能化，形成的生物偶联的量子点可用于靶向标记生物组织样本，进行生物标志物的成像。特别是在免疫组织化学中使用的多色量子点探针，是临床上非常重要的应用。4种不同颜色波长的量子点可以对FFPE前列腺癌的病理组织切片进行多色染色。用图像处理软件分析CCD采集到的图像，通过分析不同颜色量子点的荧光强度，就可以得到对应的病理切片中不同的肿瘤标记物浓度。

2 量子点在免疫印迹中的应用进展[2]

量子点免疫印迹是一种新型检测技术。不仅拓宽了免疫印迹的应用范围，而且在定性定量检测方面运用更加广泛，适于高质量分析。

2.1 目标蛋白的定性检测

量子点运用于免疫印迹，与传统印迹相比较，最显著的区别就是量子点免疫印迹可以同时用于多种蛋白质的检测。运用量子点在同一检测器下有不同的发射波长而显示不同颜色，因此，当量子点与不同抗体结合时，就可以准确，快速的区别不同的抗体。该方法灵敏度高，可多重标记，光化学性能稳定，步骤简单，耗时短，能广泛应用于免疫印迹。

2.2 蛋白的定量分析

传统免疫印迹只能局限运用于半定量分析，但如果量子点运用于现代的免疫印迹技术中，由于量子点的荧光强度会因为量子点浓度的变化而在荧光仪的测定中呈线性变化，就可以对微量的蛋白质进行准确定量分析。在我的另一量子点实验中，已证明上述观点，且在Ornberg等人对量子点进行实际运用的实验中，也表明蛋白质由于结合了不同量的量子点，在测定中有不同的荧光强度。

3 在食品安全检测中量子点探针也有许多方面的应用。

量子点探针应用于粮油中黄曲霉毒素免疫检测的研究。近几年来，大家越来越关注健康和养生，而黄曲霉素这种容易在食物中残留的有高度致癌性的毒性物质也逐渐引起大家的广泛关注。在许琳等人的研究中[3]表明，经过特殊处理的量子点可以和黄曲霉素特异性结合，并利用量子点在特定紫外灯下有明显的荧光，可以快速、简便地对粮油中的黄曲霉素进行检测，且灵敏度较高。除此之外，Cd Se 量子点荧光探针还可以检测生活饮用水中的痕量六价铬[4]。

4 量子点在病原微生物和生物分子检测中的应用也很广泛

近年来，随着量子点的制备和修饰技术的不断完善，使我们可以对量子点的各种物理性质进行较为准确的控制，而且由于不同粒径，不同结构，不同分散度的量子点拥有不同的性质[5]，因此，可以将不同性质的量子点与不同的蛋白质或基因进行结合，从而对病原微生物或特殊的生物进行高通量筛选。从这不难看出量子点在检验医学中的应用正在蓬勃发展，有广阔的应用前景。尽管量子点的应用已取得一定的进展，但是由于其有一定皮肤毒性，而且稳定性较差，在人体中代谢过程尚不明确，因此量子点新技术直接运用于人类的临床试验研究还需要一段时间的探索和发展。

5 量子点在生物学和兽医学中的应用前景。

量子点具有很高的荧光稳定性和荧光强度，而且随着近年来量子点与不同分子间连接技术的不断完善，量子点在生物学方面的应用前景也很广阔，它不但在某些方面明显优于现有荧光染料，而且为大量显色实验和医学诊断带来了新的思路和方法。除此之外，由于量子点的色彩多样性，在需要对多组分进行同时检测的实验中也有较好的运用。

量子点在各个领域都有很好的发展前景，在兽医工作者眼中，我们的量子点同样有广阔的运用前景。作为一类理想的荧光探针，可以为兽医学的研究提供新的方法和手段。我们不仅可以将其运用于病理组织标本的检测和疾病的诊断，还可以运用于兽药的残留检测[1]，通过特异性结合的方式使量子点与兽药分子结合，然后通过喂食或注射的方式使与量子点结合后的药物进入家畜体内，通过测定在不同时间段血液中或不同脏器内的荧光强度的变化来研究药物在动物体内的分布及代谢等情况 ，从而为兽医用药提供依据。而且在一定程度上还可以为量子点在人体内的实际运用提供一些参考。

6 总结

目前，量子点作为荧光标记物，在免疫荧光活体动物成像、蛋白质印迹、食物安全检测、水污染、生物传感器等方面都有应用，但其有毒性，杂质多，生物利用度低，偶联较困难，限制条件较多等也是一些急需解决的问题。尽管如此，量子点技术的发展仍然可以大大提高生物成像和检测的能力。

参考文献：

[1]王贺宁，任秋实，孟样溪等.分子影像探针一量子点在癌症成像和早期检测中的应用[J].中国医疗设备2015，30（04）：30-40.

[2]周玮婷，曹霞，余江南，徐希明，童珊珊.量子点偶联技术及其在免疫印迹中的应用进展[J].药物分析杂志 Chin J Pharm Anal 2015，35（04）：569-573.

[3]许琳，张兆威，李培武等.量子点探针应用于粮油中黄曲霉毒素免疫检测的研究[J].中国油料作物学报，2015，37（01）：119-123.

[4]张文豪，张欣烨，张洁等.Cd Se量子点荧光探针检测生活饮用水中的痕量六价铬[J].化学研究与应用，2015，27（05）：726-729.

[5]谢雪欣，杨向莹.近红外荧光探针及其在免疫分析中的应用[J].食品与生物技术学报，2015（03）.

资助项目：江苏大学第十五批大学生科研立项资助，资助号15A140；中国博士后科学基金 2014M560409；江苏大学高级人才基金 1221290004

作者简介：谢金润（1994-），广东梅州人，本科，学生，从事专业：药物制剂。