基于CISe@ZnS新型近红外二区量子点生物探针研究进展

近红外二区发光（950-1700 nm）在生物体内散射低、组织穿透深且成像分辨率高，在分析化学和生物医学等领域具有非常重要的应用前景。特别地，近红外二区无机量子点由于发射波长可调、吸收截面大和量子产率高等特性受到了国内外学者的广泛关注。目前主要研究的近红外二区量子点为II-VI族和IV-VI族半导体材料，如CdSe、CdTe和PbSe等，其中含有的重金属元素（如Cd2+和Pb2+等）较大地限制了其后续的生物医学应用。因此，开发具有良好生物相容性且**发光的近红外二区量子点是目前生物标记领域的研究热点和难点。

有课题组开发出CuInSe2（CISe）基新型**近红外二区发光量子点生物探针，并首次将其应用于循环**细胞（CTC）检测和**靶向实时成像（图1）。该团队通过**设计材料中的Se/In组分比，将CISe的发射峰位置由常规的920 nm调控至近红外二区1224 nm；所合成量子点的激发谱可覆盖紫外到近红外（350-820 nm）的宽带范围，在实际应用中可适用于多种波长的激发光源。包覆ZnS壳层后，CISe的稳定性得以**提升，且在808 nm激发下其近红外二区发光绝对量子产率高达21.8%，为目前已报道无毒近红外二区量子点的较高值。

图1、基于CISe@ZnS新型近红外二区量子点生物探针的血液循环**细胞检测和**靶向实时成像示意图

进一步地，通过连接抗表皮细胞粘附分子（EpCAM）抗体，团队利用CISe@ZnS探针可以实现对CTC（如人类****MCF-7细胞）的特异性识别，对血液样本中CTC的检测限可低至12个细胞/96孔（200 μL）。此外，团队还将CISe@ZnS基近红外二区发光探针应用于活体小鼠体内的**靶向实时成像，主要的器官和血管清晰可见，血管分辨率低至0.36 mm，信噪比高达5.8（图2）。值得注意的是，该探针在尾静脉注射4小时后即可通过肾通道和肝通道排出体外，展现出良好的生物相容性和易于代谢的优势。

图2、活体小鼠a）背部和b）腹部明场像，以及静脉注射CISe@ZnS探针后的近红外二区成像图；c）注入探针后不同部位的发光强度变化；d）血管成像的分辨率；e）注入探针后**部位和非**部位发光强度变化

在近红外二区发光生物探针的设计、合成及应用中已取得系列重要进展。例如，发展了**NaCeF4:Yb,Er近红外二区发光纳米探针，实现对人体血清中尿酸的高灵敏检测及对活体小鼠组织的高分辨成像；研制了一种可用蓝光LED激发的CaS:Ce,Er近红外二区发光纳米探针，实现对人体血清黄嘌呤的特异性体外检测；设计合成了氧化石墨烯包覆的稀土纳米探针NaYF4:Yb,Er@NaYF4@GO，实现了**细胞内microRNA可视化成像及**靶向的无背景近红外二区成像。

定制产品：

红外光量子点

近红外荧光量子点：

近红外荧光量子点(Near-infrared fluorescent quantum dots,NIRF-QDs)

发射波长为800 nm近红外荧光量子点

多波长近红外荧光量子点

近红外发光量子点DMPS-CdTeQDs

L-半胱氨酸(L-Cys)的比例,在水相快速合成了近红外CdTe量子点

Ag2S近红外量子点

三元CdxPb1-xSe量子点

肽段连接的近红外荧光量子点(QDs)

近红外荧光量子点标记的羟基磷灰石

近红外发光的Ag2S、Ag2Se或Ag2Te量子点

近红外发光Ag2S-CdS核壳结构水溶性量子点

红外量子点CdTe

近红外1400~1650 nm的硫化铅(PbS)量子点掺杂光子晶体光纤(QD-PCF)

红外**的InAs量子点

红光Sn量子点

近红外量子点InP/ZnS

CdSe/ZnSe红外量子点

近红外PbS量子点

近红外荧光Ag2S量子点

水溶性CdTe/CdS近红外量子点

氮掺杂碳酸氧铋(N-Bi_2O_2CO_3,N-BOC)/硒化镉量子点(CdSeQDs)

PbSe量子点近红外量子点

Ag掺杂HgS量子点

pH调谐的近红外量子点（Ag掺杂HgS）

CdTe的II型水溶性近红外量子点

**、水溶性、Ⅱ型CdTe/CdSe核壳近红外量子点

CdTe/CdS@ZnS-SiO2近红外量子点

CdTe/CdS/ZnS近红外量子点

CdTe/CdS小核厚壳近红外量子点

小编zhn2021.03.30