納米熒光時代

來源：生物谷作者：人氣：-發(fā)表時間：2016-03-04 13:45:00【大中小】

只有病毒顆粒大小的納米熒光粒子，通過不同波長激光激發(fā)后顯現(xiàn)出各種顏色。這一技術(shù)講徹底改寫電子顯示器開發(fā)，甚至在疾病治療方面也有巨大潛力。

新加坡國立大學的博士生Chi Ching Goh做了一個有趣的實驗。將老鼠麻醉后往血管內(nèi)注射了一種亮黃色溶液。然后將老鼠的耳朵放在顯微鏡下，用紫外線照射后通過目鏡能看到老鼠皮膚下血管內(nèi)呈現(xiàn)的綠色熒光血流。她希望通過這個方法找到由于炎癥引發(fā)的血液滲出，進而可以輔助檢測瘧疾或預(yù)測腦中風的風險。

在這個實驗中，起著關(guān)鍵作用是一些病毒大小的納米顆粒（只有幾十納米大小），它們可以被激發(fā)出各種不同的熒光，可供檢測觀察。通過不同波長的光作為這些納米熒光材料的激發(fā)光，然后受激發(fā)的染料發(fā)射出另一波長的光可供觀察檢測。雖然在生命科學和生物醫(yī)學上已經(jīng)存在許多天然化合物或一些經(jīng)改造的化合也有這樣的性能。相比之下，這些新型的納米熒光顆粒更容易制備，更穩(wěn)定而且在各種條件上通用，使得它們在工業(yè)界和學術(shù)界都可以被廣泛使用。

目前，量子點已經(jīng)是一個被開發(fā)很好的例子。它是在把導帶電子、價帶空穴及激子在三個空間方向上束縛住的半導體納米結(jié)構(gòu)。其粒徑一般介于1-10nm 之間，由于電子和空穴被量子限域，連續(xù)的能帶結(jié)構(gòu)變成具有分子特性的分立能級結(jié)構(gòu)，受激發(fā)后可以發(fā)射出明快色彩漂亮的細小斑點。現(xiàn)在，一些納米熒光粒子開始展現(xiàn)它們的優(yōu)勢。比如說有一種可以吸收大量低能光子的納米粒子，然后將發(fā)射出高能量激發(fā)光子。這種材料所具有的特性將為開發(fā)出同時展現(xiàn)出多種色彩提供可能性。讓一些化學方面的專家非常震驚的是，還有一些納米粒子由小的有機分子或其聚合物制成，它們相比量子點毒性更小，而且性能遠超過量子點。

納米熒光粒子所具有的優(yōu)勢有以下幾點：1）尺寸更小，所以發(fā)射光非常單一、可控；2）生物毒性非常小，可以注射到動物體內(nèi)觀察生理條件下的器官組織變化；3）同時可以組合多種納米熒光粒子，通過激發(fā)光源控制可以檢測多種信號；4）紅外光激發(fā)后可供肉眼觀測等。