[发明专利]近红外水溶性CdSexTe1-x合金量子点及其制法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及近红外发光的水溶性合金量子点及其制法和用途。

背景技术

量子点(Quantum Dots，简称QDs)，又称为半导体纳米微晶体(semiconductornanocrystals)，是一种由II-VI族或III-V族元素组成的纳米颗粒。其颗粒尺寸一般介于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，受激后可发射荧光。它是一种具有宽激发光谱、对称且窄的发射光谱、荧光可调、荧光效率高和光稳定性好等优良光谱特征的纳米材料。在生命科学、分析科学、材料科学、免疫生物学和临床检验学等传统及新兴领域中具有广阔的应用前景[参见：(a)J.Yuan，W.Guo and E.Wang，Anal.Chem.，2008，80，1141-1145.(b)Y.Zheng，S.Gao and J.Y.Ying，Adv.Mater.，2007，19，376-380.(c)B.M.Lingerfelt，H.Mattoussi，E.R.Goldman，J.M.Mauro and G.P.Anderson，Anal.Chem.，2003，75，4043-4049.(d)X.Michalet，F.F.Pinaud，L.A.Bentolila，J.M.Tsay，S.Doose，J.J.Li，G.Sundaresan，A.M.Wu，S.S.Gambhir，S.Weiss，Science，2005，307，538-544.(e)A.C.S.Samia，X.Chen，and C.Burda，J.Am.Chem.Soc.，2003，125，15736-15737.]。然而目前被经常使用的量子点大多数还是在高温条件下通过金属有机化合物在具有配位性质的有机溶剂环境中制备，所制得的量子点往往需要再通过表面修饰、改性及聚合物包被等步骤来改进其生物相容性[参见：(f)B.Dubertret，P.Skourides，D.J.Norris，V.Noireaux，A.H.Brivanlou，A.Libchaber，Science，2002，298，1759-1762.(g)S.T.Selvan，T.T.Tan，J.Y.Ying，Adv.Mater.，2005，17，1620-1625.(h)X.Gao，Y.Cui，R.M.Levenson，L.W.K.Chung，S.Nie，Nat.Biotechnol.，2004，22，969-976.]，而且其发光范围大多在可见区。从生物学角度来讲，红光具有很高的生物穿透性，并且大多数生物物质在近红外区(650～870nm)有较低的消光系数，因此具有近红外发光特性的水溶性量子点更适用于生物分析。虽然目前有关文献已经报道合金型量子点显示非线性光学性质，发射波长高于单独的量子点，处于近红外区，具有很高的生物穿透性，可以作为生物体内组织标记材料[参见：(i)R.E.Bailey，S.M.Nie，J.Am.Chem.Soc.，2003，125，7100-7106.(j)X.Zhong，M.Han，Z.Dong，T.J.White，and W.Knoll，J.Am.Chem.Soc.，2003，125，8589-8594]。虽然目前有一篇文献报道能在水相中经48小时后合成硒化镉-碲化镉合金量子点[参见：(k)N.Piven，A.S.Susha，M.Doblinger，and A.L.Rogach，J.Phys.Chem.C，2008，112，15253-15259]，但是所合成的量子点仅在560～610nm处有微弱的荧光，荧光效率为2～4％。然而在水相中一步合成高性能的近红外发光水溶性CdSe_xTe_1-x合金量子点还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的水相中合成高荧光性能的近红外发光合金量子点，以及作为荧光探针用于对细胞的标记。

本发明的技术方案如下：

一种近红外水溶性合金量子点，它是具有分子式CdSe_xTe_1-x，其中x为0.05～0.5，且具有最大发射波长为570～810nm和荧光效率在5～53％的合金量子点。

一种制备上述近红外水溶性合金量子点的方法，它包括下列步骤：