CN114106834B - 一种HgTe/ZnSe核壳量子点及其制备方法和应用 - Google Patents
一种HgTe/ZnSe核壳量子点及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114106834B CN114106834B CN202111568120.8A CN202111568120A CN114106834B CN 114106834 B CN114106834 B CN 114106834B CN 202111568120 A CN202111568120 A CN 202111568120A CN 114106834 B CN114106834 B CN 114106834B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hgte
- quantum dots
- znse
- quantum dot
- shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910004262 HgTe Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 143
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 title claims abstract description 139
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical group [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 86
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N glutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(O)=O RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N 0.000 claims description 39
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 30
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 20
- 229960003180 glutathione Drugs 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 16
- 108010024636 Glutathione Proteins 0.000 claims description 15
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 7
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 abstract description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 11
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 8
- -1 mercury chalcogenide Chemical class 0.000 abstract description 5
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 abstract description 4
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 abstract 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 20
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 17
- 206010018910 Haemolysis Diseases 0.000 description 16
- 230000008588 hemolysis Effects 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 13
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 10
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 10
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 10
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 10
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 7
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 7
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 5
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000012984 biological imaging Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 4
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 4
- PJUIMOJAAPLTRJ-UHFFFAOYSA-N monothioglycerol Chemical group OCC(O)CS PJUIMOJAAPLTRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000371 poly(diallyldimethylammonium chloride) polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 4
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 4
- 229940035024 thioglycerol Drugs 0.000 description 4
- GFLJTEHFZZNCTR-UHFFFAOYSA-N 3-prop-2-enoyloxypropyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCCOC(=O)C=C GFLJTEHFZZNCTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 3
- 238000011580 nude mouse model Methods 0.000 description 3
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000002949 hemolytic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 229910000058 selane Inorganic materials 0.000 description 2
- SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N selane Chemical compound [SeH2] SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 2
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229910000059 tellane Inorganic materials 0.000 description 2
- VTLHPSMQDDEFRU-UHFFFAOYSA-N tellane Chemical compound [TeH2] VTLHPSMQDDEFRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- PBFKVYVGYHNCGT-UHFFFAOYSA-N 1-sulfanylpropane-1,2,3-triol Chemical compound OCC(O)C(O)S PBFKVYVGYHNCGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000008946 Fibrinogen Human genes 0.000 description 1
- 108010049003 Fibrinogen Proteins 0.000 description 1
- 108091005461 Nucleic proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- QGMRQYFBGABWDR-UHFFFAOYSA-M Pentobarbital sodium Chemical compound [Na+].CCCC(C)C1(CC)C(=O)NC(=O)[N-]C1=O QGMRQYFBGABWDR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241001085205 Prenanthella exigua Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 1
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 1
- 238000000026 X-ray photoelectron spectrum Methods 0.000 description 1
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 208000009956 adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000005515 coenzyme Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 231100000263 cytotoxicity test Toxicity 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 1
- 229940012952 fibrinogen Drugs 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MOFVSTNWEDAEEK-UHFFFAOYSA-M indocyanine green Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)CCCCN1C2=CC=C3C=CC=CC3=C2C(C)(C)C1=CC=CC=CC=CC1=[N+](CCCCS([O-])(=O)=O)C2=CC=C(C=CC=C3)C3=C2C1(C)C MOFVSTNWEDAEEK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960004657 indocyanine green Drugs 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003333 near-infrared imaging Methods 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229960002275 pentobarbital sodium Drugs 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 1
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
- 230000004222 uncontrolled growth Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/89—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing mercury
- C09K11/892—Chalcogenides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
- A61K49/0013—Luminescence
- A61K49/0017—Fluorescence in vivo
- A61K49/0019—Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
- C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Pathology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
本发明属于功能纳米材料的合成与应用领域，具体涉及一种新型近红外汞硫族荧光量子点的制备方法和光学应用。该发明合成的新型HgTe/ZnSe荧光纳米晶具有如下通式：
Description
技术领域
本发明属于新型纳米荧光材料的合成与生物应用技术领域，具体涉及一种具有高稳定荧光发射和良好生物相容性的HgTe/ZnSe核壳纳米荧光量子点、制备方法及其应用。
背景技术
量子点又称为半导体荧光纳米晶，主要是由II-VI族元素或III-V族元素组成的粒径小于20纳米的颗粒。量子点具有尺寸限域、量子限域、宏观量子隧道、表面等多个效应，展现出许多不同于宏观物质的光学及物理特性，因而在光学、电学、磁介质、催化、医药、生命科学、功能材料等领域具有极为广阔的应用前景。量子点由于电子-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，受激后可以发射不同波长的荧光，并具有独特优异的发光特性，因而成为新一代荧光材料，在光学器件制备和生物医学成像方面发挥着重要的作用。可见光波长（400~750 nm）仅能穿透有限的组织深度（<3 cm），而近红外光（840~1680 nm）能穿透组织深度达到5~10 cm，适用于深层动物组织的光学成像，近红外荧光探针用于生物作为体内标记时不受到生物组织中的水、蛋白质、辅酶等背景干扰。HgTe量子点是一种II-VI族元素中的汞硫族半导体材料，其荧光发射波长能覆盖整个红外光区（800~2500 nm），其中1300~1500 nm范围是光纤通讯中低损耗的发射波段，在近红外发光通讯和光电器件中具有巨大的应用价值。然而，HgTe量子点在光学器件和成像应用时，外界环境的影响易导致量子点本身的部分解离，这不仅使量子点的荧光减弱，而且解离后生成的汞和碲离子对生物及环境均有毒性。与S2-和Hg2+相比，Se2-和Zn2+几乎没有毒性，且是人体必须的微量元素，生物体相容性好。减小HgTe量子点的毒性，提高其发光稳定性，可以减少对环境和生物体所产生的毒性，扩展其应用前景。目前，现有文献选择的稳定剂是有致癌毒性的巯基甘油，在本发明中我们选择的谷胱甘肽稳定剂具有更好的生物相容性。据我们所知，目前为止，直接在水溶液中合成HgTe/ZnSe量子点还没有文献报道。
迄今，人们已对HgTe纳米材料的合成进行了重要的探索，已报道的合成HgTe量子点的方法主要包括有机相合成和水溶胶合成方法。与有机相合成法相比，水相合成HgTe量子点具有简单、廉价和易于大规模生产的优点。目前报道的最常用的水相合成方法是用巯基甘油（TG）作为稳定剂合成HgTe量子点（Rogach, A., S. V. Kershaw, M. Burt, M. T.Harrison, A. Kornowski, A. Eychmüller and H. Weller (1999). "Colloidallyprepared HgTe nanocrystals with strong room-temperature infraredluminescence." Advanced Materials 11(7): 552-555.）；但是，这种方法合成的米晶纳在室温下放置两周后，荧光发射峰从1050 nm红移到1200 nm，并伴随着量子产率下降到1%以下。有机相合成的HgTe量子点在室温放置时也表现出类似的不可控生长趋势。目前，合成的HgTe量子点存在重大缺陷，当合成的纳米晶在室温放置时，粒子仍然继续生长，导致发光波长的不断红移和荧光强度的急剧下降。尽管有研究者（Harrison, M. T., S. V.Kershaw, A. L. Rogach, A. Kornowski, A. Eychmüller and H. Weller (2000). "WetChemical Synthesis of Highly Luminescent HgTe/CdS Core/Shell Nanocrystals."Advanced Materials 12(2): 123-125.）以巯基甘油作为稳定剂，在水相中成功制备了具有核壳结构的HgTe/CdS量子点。合成的HgTe/CdS核壳结构的量子点比HgTe量子点的荧光产率稍有增加，且室温稳定性明显提高。但是，当该HgTe/CdS量子点在100℃加热时，量子点体系的最大荧光发射峰很快（3分钟）从1050 nm移动到1500 nm，且量子产率连续下降，严重限制该材料的进一步实际应用。另外，无论是HgTe量子点或HgTe/CdS核壳型量子点，所采用的材料是毒性较大Hg和Cd重金属元素，合成的纳米材料的毒性较大，在光电材料和动物成像过程中对环境和生物体造成严重的毒副作用。
发明内容
本发明目的在于克服现有合成技术的缺陷，设计一种具有稳定近红外荧光和良好生物相容性的HgTe/ZnSe核壳量子点，其在HgTe核量子点的表面覆盖ZnSe壳层，包覆在HgTe纳米晶的表面的ZnSe壳层能够有效钝化HgTe纳米晶的表面态，使HgTe/ZnS纳米晶的荧光稳定性显著提高；在100℃回流条件下表现出了可控的生长速率，室温稳定性可达到3个月。细胞毒性实验（MTT）和细胞溶血实验结果表明，该核壳量子点具有较低的生物毒性，有望成为近红外光电器件新材料和新型动物成像荧光探针。
本发明还提供了上述HgTe/ZnSe核壳量子点的制备方法及其应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有稳定近红外荧光和良好生物相容性的HgTe/ZnSe核壳量子点，该核壳量子点结构如下所示：
所述量子点核材料为HgTe，壳材料为ZnSe的核壳型量子点，该量子点的特征尺寸分布为2~5 nm，所述配体为还原型谷胱甘肽（GSH），具有高稳定的近红外荧光发射和良好的生物相容性。
本发明提供了一种上述HgTe/ZnSe核壳量子点的制备方法，无需昂贵装置，一锅合成，其包括如下步骤：
1）将还原型谷胱甘肽超声溶于超纯水中，调节pH值为9.511.5，加入Hg(ClO4)2溶液并混合均匀，得到透明澄清的GSH-Hg前驱体溶液，通N2气流将GSH-Hg前驱体溶液除氧；
2）在乙醇和水的混合液中，加入Te粉和过量的硼氢化钠，在氮气保护下加热至50~ 70℃进行反应，待黑色Te粉消失后，注入过量的稀硫酸产生H2Te气体；用N2气流将生成的H2Te气体带入步骤1）制备好的GSH-Hg前驱体溶液，在70 ~ 85℃和搅拌条件下反应5 ~ 60min，获得黄色透明的GSH配位的HgTe量子点溶液；加入可溶性Zn盐和谷胱甘肽，调节pH值为9.5~11.5，备用；
3）在乙醇和水的混合液中，加入Se粉和过量的硼氢化钠，在氮气氛下加热至45 ~55℃进行反应，待黑色Se粉消失后，加入过量的稀硫酸产生H2Se气体；用N2气流将生成的H2Se气体带入到步骤2步）制得的HgTe量子点溶液中，观察到溶液的颜色逐步由浅黄色变成棕黄色，通过在90-100℃温度下回流0 ~ 360 min得到不同粒径的HgTe/ZnSe核壳型近红外发光量子点。
具体的，在制备HgTe核量子点时，Hg(ClO4)2、Te粉和谷胱甘肽的摩尔比为1.0:0.2~0.5:1.5~3.0。
具体的，在制备ZnSe壳量子点时，可溶性Zn盐、Se粉和谷胱甘肽的摩尔比1.0~2.0:1.0:2~4。
具体的，在HgTe/ZnSe核壳量子点中，Zn和Hg的摩尔比为0.2~0.5:1。
进一步的，步骤2）和步骤3）中，由体积比为1~3:1的乙醇、水组成乙醇和水的混合液。
氮气瓶压力0.4~0.6 MPa，制备H2Te和H2Se气体时，稀硫酸的滴加速度为20~30滴/60秒，采用的管道材料为聚四氟乙烯。
本发明还提供了上述HgTe/ZnSe核壳量子点在构建近红外光电器件中的应用。
本发明还提供了上述HgTe/ZnSe核壳量子点作为成像探针在生物成像中的应用。
对水相合成而言，合成高质量的量子点通常采用两种途径，一是选择合适的稳定剂，能够使量子点可控生长；另一种方法是通过外延生长技术，形成核壳结构的量子点。本申请比较了不同稳定剂的合成效果，发现谷胱甘肽作为稳定剂合成HgTe量子点的发光稳定性良好，通过外延生长技术，在HgTe核量子点的表面覆盖ZnSe壳层，包覆在HgTe纳米晶的表面的ZnSe壳层能够有效钝化HgTe纳米晶的表面态，使HgTe/ZnS纳米晶的荧光稳定性显著提高。在100℃回流条件下，HgTe/ZnSe量子点表现出了可控的生长速率，合成的HgTe/ZnSe量子点的荧光发射范围在900 ~ 1500 nm，最大荧光产率接近50%，室温下平均荧光寿命为50ns以上，最大半峰宽仅为125 nm，室温稳定性可达到3个月。细胞毒性实验（MTT）和细胞溶血实验结果表明，合成谷胱甘肽稳定的HgTe/ZnS核壳量子点具有较低的生物毒性，有望成为近红外光电器件新材料和新型动物成像荧光探针。
和现有技术相比，本发明的有益效果：
1）本发明设计了一种仅使用玻璃仪器和氮气瓶，一锅合成具有稳定近红外荧光的HgTe/ZnSe纳米量子点的装置路线图，既往文献采用电化学合成或在真空手套箱中合成HgTe量子点，需要额外的抽真空装置和多个步骤完成，而本发明的制备方法简单易行，一锅合成，成本较低；
2）与既往文献采用有致癌毒性的巯基乙醇稳定剂相比，本发明所采用的是细胞组成中的谷胱甘肽为稳定剂。合成的HgTe/ZnSe量子点具有量子尺寸效应，控制加热时间可以获得不同尺寸（2~5 nm）的量子点，荧光稳定性高，在室温下可放置3个月，其量子产率接近50%，荧光寿命达到50 ns以上；
3）HgTe量子点外层包裹生物相容性高的ZnSe壳层，减小HgTe或HgTe/CdS量子点的毒性，细胞毒性和细胞溶血实验表明，合成的HgTe/ZnSe量子点环境友好性和生物相容性显著提高；与HgTe量子点相比，所合成的近红外荧光纳米量子点具有光谱波长可调范围宽，发光性能稳定，荧光量子产率高，荧光寿命长等优点；
4）制备的量子点的荧光在近红外光学范围(900 ~ 1500 nm)，适用于近红外发光材料的制备；近红外荧光穿透能力强，可有效减少生物组织内源性荧光的干扰，可实现动物组织的深层成像。
附图说明
图1为实施例1中HgTe/ZnSe量子点的在自然光源照射下颜色（A）和红外光激发下的荧光图（B）；
图2为本发明合成的不同尺寸的HgTe/ZnSe量子点的透射电镜图谱和尺寸分布曲线；其中，A是100℃温度下回流10 min生成的HgTe/ZnSe量子点的高分辨透射电镜图（右上插图是量子点的晶格图）；B是100℃温度下回流60 min生成的HgTe/ZnSe量子点的高分辨透射电镜图（右上插图是量子点的晶格图）；C是100℃温度下回流10 min生成的HgTe/ZnSe量子点的尺寸分布图；D是100℃温度下回流60 min生成的HgTe/ZnSe量子点的尺寸分布图；
图3为实施例1中HgTe和HgTe/ZnSe量子点的XRD结构（左）和XPS组成图谱（右）；
图4为实施例1中HgTe/ZnSe量子点的紫外吸收图谱（A）和荧光光谱图（B）；
图5是本发明合成的HgTe/ZnSe量子点室温贮藏3个月量子产率和波长的变化趋势图；
图6是本发明合成的HgTe，HgTe/ZnSe量子点的荧光寿命图；
图7为实施例1中HgTe/ZnSe量子点制备的自组装发光薄膜和光稳定曲线；
图8为实施例1中本发明合成的HgTe/ZnSe量子点的动物成像实验；
图9为本发明HgTe/ZnSe量子点的合成流程示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1
一种具有稳定近红外荧光和良好生物相容性的HgTe/ZnSe核壳量子点，该核壳量子点结构如下所示：
上述HgTe/ZnSe核壳量子点的制备方法（其合成工艺流程见图9），其包括如下步骤：
1）制备GSH-Hg前驱体溶液：在图中I处的三颈烧瓶中加入的超纯水200 mL，加入1.8 g（5.86 mmol）的GSH固体，搅拌使其完全溶解，氢氧化钠（0.5 M）调节溶液的pH值达到11.2，磁子搅拌下逐滴加入2.0 mL浓度为1 mol·L-1的Hg(ClO4)2（2.0 mmol）水溶液并混合均匀，得到透明澄清的GSH-Hg前驱体溶液，通N2气流（20 min以上）将GSH-Hg前驱体溶液除氧；
2）制备H2Te气体：在图中II处的单颈烧瓶中加入乙醇和水，获得体积比2:1的乙醇和水的混合液，然后加入80 mg（0.64 mmol） Te粉和50 mg硼氢化钠，在氮气保护下磁子搅拌下加热至60℃反应约20 min，此时黑色Te粉消失，变为无色溶液，然后向体系中缓慢注入2.0 mL、0.5 M稀硫酸(20~30滴/60秒)，产生H2Te气体，整个实验步骤需要氮气氛围保护；
3）制备HgTe量子点：用N2气流将步骤2）生成的H2Te气体带入步骤1）制备好的GSH-Hg前驱体溶液，在75℃和搅拌条件下反应5 ~ 60 min，获得粒径1.9 ~ 3.0 nm的黄色透明的GSH配位的HgTe量子点溶液；加入1 mL、0.6 M （0.6 mmol）ZnSO4和3 mL的0.4 M（1.2mmol）配体谷胱甘肽水溶液，调节pH值为11.2，备用；
4）制备H2Se气体：在图中III处的单颈烧瓶中加入乙醇和水，获得体积比2:1的乙醇和水的混合液，然后加入40 mg（0.5 mmol）的Se粉和40 mg硼氢化钠，在氮气氛磁子搅拌作用下加热至50℃反应约20 min，此时黑色Se粉消失，转变为无色溶液，然后向体系中缓慢注入2.0 mL、0.5 M稀硫酸(20~30滴/60秒)，产生H2Se气体，整个实验步骤需要氮气氛围保护；
5）制备HgTe/ZnSe核壳型量子点：用N2气流将生成的H2Se气体带入到步骤3）制得的HgTe量子点溶液中，观察到溶液的颜色逐步由浅黄色变成棕黄色，通过在100℃温度下回流0 ~ 360 min得到不同粒径的HgTe/ZnSe核壳型近红外发光量子点。
以下对本发明实施例1制备合成的HgTe/ZnSe核壳型量子点进行相关性能检测。
实验仪器名称与型号：
日本Shimadzu 3600紫外分光光度计；
英国FLS920荧光分光光度计；
美国Philips X’Pert PRO型X射线衍射仪；
美国ESCALab MK II型X射线光电子能谱仪；
日本JEOL JEM-200CX透射电子显微镜；
中国Model PHS-2C型酸度仪
结构和光学性能
本发明合成的HgTe/ZnSe量子点在自然光源（A）照射和激发光源λ=7650 nm（B）照射下的发光图（附图1）。由图1可以看出：合成的HgTe/ZnSe量子点在自然光照射下呈现为棕黄色；在激发光源的照射下，量子点发出稳定的明亮的白光。
在铜网上滴一滴量子点，溶剂挥发后采用透射电镜（TEM）表征量子点的大小、分散程度，并给出纳米量子点的尺寸分布曲线（附图2）。由图2可以看出：典型的HgTe/ZnSe量子点形状为球形，具有良好的均一性和分散性。高分辨率电镜照片（附图2右上插图）显示量子点的晶体结构具有连续生长的晶面，晶形结构良好，从粒子尺寸分布曲线计算典型合成的HgTe/ZnSe核壳量子点的粒径约为3.04 nm，合成过程中没有用到尺寸选择性沉淀技术来优化量子点的粒度。
在HgTe/ZnSe量子点溶液中加入异丙醇使其沉淀，真空干燥后进行固体粉末XRD和XPS测定（附图3）。图3左侧的衍射图中可以看出：HgTe量子点具有三个特征的衍射峰，它的2θ值为24.4˚、41.8˚和46.2˚，分别对应于HgTe立方晶系的(111)、(220)、(311)三个晶面。与HgTe量子点的衍射谱相比，ZnSe嵌入HgTe量子点的晶格中形成了HgTe/ZnSe结构后，量子点的XRD衍射峰位置向较高角度的方向移动，即晶型结构向ZnSe的立方晶型转变。图3右侧的XPS的核量子点和核壳量子点的谱图可以看出：形成HgTe/ZnSe核壳结构后，Hg4f在核壳结构中的含量下降；Te3d峰的强度下降；从核壳HgTe/ZnSe量子点的XPS谱中可以看出，除了Hg4f，Te3d和S2p峰出现外，还出现了Se3d 和Zn3d 峰，这表明Zn和Se进入HgTe体系，在核HgTe表面形成了ZnSe壳层。
吸收光谱仪和荧光光谱仪对HgTe/ZnSe量子点进行表征，其中紫外可见吸收光谱的结果见附图4中A，所合成的HgTe/ZnSe量子点的吸收光谱在700~900 nm之间出现了明显的激子吸收峰，HgTe/ZnSe量子点呈现明显的激子吸收峰同时意味着粒子的尺寸分布较窄。HgTe/ZnSe量子点的激子吸收峰在705 nm处出现，随着加热时间从0延长到 360 min，吸收光谱增加到990 nm处。图4中B给出了荧光光谱随生长时间的变化。从图中可以看出：随着时间从0延长到 360 min，相应的荧光发射峰从900 nm红移到1350 nm，显示了良好的量子尺寸效应。同时可以观察到，在没有任何后处理的情况下，得到的荧光光谱的对称性较好，峰形较窄（最大半峰宽均小于125 nm）。通过控制粒子的生长时间，能得到指定尺寸或发射波长的HgTe/ZnSe量子点。此为量子点固有特性，其紫外可见吸收和荧光图谱变化伴随着尺寸变化，有相应的公式可计算不同吸收波长对应的量子点的尺寸。
既有文献中合成的HgTe量子点稳定性较差，在贮藏过程中极易发生沉淀现象，伴随着量子点的荧光量子产率的下降和发射波长的红移。而本发明合成的HgTe/ZnSe量子点具有较高的稳定性，图5是本发明合成的HgTe/ZnSe量子点室温贮藏3个月量子产率和波长的变化趋势图；由图中可见，25℃暗室放置约4个月，量子点的波长红移不超过10 nm，量子点在早期陈化过程中，其荧光量子产率由35%上升到47%，4个月后为44%，其荧光稳定性较强。
图6是本发明合成的HgTe，HgTe/ZnSe量子点的荧光寿命图；其中机器噪声响应值（Instrument response）为3.2 ns，有机荧光染料（Indocyanine green）的荧光寿命仅8.2ns，而HgTe量子点的荧光寿命为32.7 ns，HgTe/ZnSe量子点荧光寿命为57.5 ns。荧光寿命是衰减速率的倒数，寿命越长，衰减的越慢，非辐射跃迁弱，能量损失小，发光强度持续时间长，有利于其在发光材料制备和生物成像中的应用。
生物相容性实验
（1）细胞毒性实验
IC50值为能使正常分裂生长的细胞数抑制到50%水平时的样品浓度值（mg/mL），IC50值越大表明材料的细胞毒性越弱。细胞毒性实验采用A549（腺癌人类肺泡基底上皮细胞）细胞，将含10%(v/v)胎牛血清且含1% (v/v)青链霉素混合液的1640培养基置于培养瓶中，置于37℃、含5%CO2且湿度为90%的培养箱中进行培养。
细胞毒性IC50值测试：细胞毒性采用MTT法测定：细胞传代培养3、4次后，当细胞生长到对数期时，将细胞用0.25%胰蛋白酶消化成单细胞悬液，采用血球计数板进行活细胞计数，调整活细胞浓度为5×104/mL接种于96孔培养板中，于37℃、含5% CO2且湿度为90%的培养箱中培养24 h后，吸出旧培养基，再分别加入用培养基稀释的不同浓度（1~500 mg/mL）本发明制备的HgTe/ZnSe量子点和根据文献合成的HgTe和HgTe/CdS量子点。将96孔板置于37℃、含5% CO2的培养箱中孵育48 h，然后加入MTT 20 μL/孔（2.5 mg/mL），4 h后弃上清液，加入DMSO 100 μL/孔，振荡10 min左右，用M200酶标仪测定OD值，波长设置为570 nm和690nm双波长。没有加入样品的孔的细胞存活率作为对照，设为100%，计算细胞存活率（IC50值），评价样品的细胞毒性。结果见下表1。
表1 量子点的细胞毒性
表1中实验结果表明：与HgTe和HgTe/CdS量子点相比，本发明合成的表面包被谷胱甘肽稳定的ZnSe壳层结构后，HgTe/ZnSe量子点的细胞的毒性明显减小，具有良好的环境友好性和生物相容性，扩展了HgTe量子点在红外光学器件的应用和生物成像领域的应用范围。
（2）细胞溶血实验
量子点在生物成像应用时易与生物组织（如动物体内的核酸、蛋白）发生相互作用过程中会缓慢分解，量子点释放的金属离子对生物体的细胞造成溶血作用。量子点的溶血率主要依赖于纳米材料的组成和表面配体，溶血率是评价合成的纳米材料毒性的常用手段，溶血率的高低能判断不同组成的量子点对生物体的毒性差异。
量子点的溶血实验程序如下：用0.1% (g/mL)戊芭比妥钠麻醉实验用大白兔，颈部主动脉采血后置于硅胶管中，搅拌除去纤维蛋白原后加入10倍量与血液浓度相等的PBS缓冲溶液，混合摇匀后离心机（3000 rpm/min）离心15分钟，弃去上清液，重复上述操作直到上清液澄清为至。将下部沉淀的红细胞用PBS缓冲溶液配成2%的悬浊液。取离心管7只，依照不同的编号依次加入2%的红细胞悬浊液和PBS缓冲溶液，置于37℃摇床上放置30分钟后，分别加入不同的量子点溶液，摇匀后再放到37℃摇床上培育，3000 rpm/min转速离心10分钟，取上清液在激子吸收峰处测定吸光度值（OD），以PBS缓冲溶液、二次水分别作为阴性对照和阳性对照，实验重复三次操作求取平均值，按照如下公式计算量子点的溶血率：
在溶血实验测定中，通过离心移除未损害的红细胞，分析上清液中色素的色度而获得HgTe、HgTe/CdS和HgTe/ZnSe量子点的溶血率。三种量子点的浓度均为120 μg/ml，量子点和红细胞混合一起在37℃条件下培育1~5小时，溶血实验结果如表2所示。
表2 量子点的溶血实验
由表2可以看出：培育1~5小时，HgTe量子点的溶血率从9.2%增加到25.2%，HgTe/CdS量子点从6.7%增加到22.9%，HgTe/ZnSe量子点5个小时后溶血率仅从0.3%上升到7.2%。表明在同等条件下（如培育时间、温度和量子点剂量等），同HgTe和HgTe/CdS相比较，HgTe/ZnSe量子点的溶血率明显减少。这些实验结果表明：HgTe/ZnSe核壳量子点具有较低的生物毒性。
发光薄膜的应用
商业上使用的聚(二烯丙基二甲基氯化铵)（PDDA，20%水溶液）用二次水稀释40倍得到0.5%的水溶液进行自组装薄膜的制备。根据下面标准的循环程序进行层层自组装薄膜的制备：（1）将氧化铟锡玻璃片置入PDDA溶液中浸泡15 min；（2）用清水漂洗1 min；（3）将玻璃片在HgTe/ZnSe量子点溶液(5mmol/L)中浸泡20 min；（4）二次水浸泡1分钟后完成自组装过程。该循环过程重复20次制备具有稳定荧光的PDDA多层膜。采用765 nm的激光器激发，观察自组装膜发射的荧光，制备的自组装膜发光器件见附图7中的插图，组装后的HgTe/ZnSe量子点薄膜呈现出亮的荧光（成像图像为伪彩）。同时比较不同类型的HgTe量子点的发光薄膜的光稳定曲线，根据文献合成的巯基甘油为配体合成的HgTe量子点，按照上述程序制备发光薄膜，测定在室温下放置不同时间的荧光强度变化趋势，结果如附图7所示，参照文献中合成的HgTe量子点制备的发光膜在2个月时荧光强度下降至5%以下，而本申请HgTe/ZnSe量子点2个月的稳定性更好，下降率在10%以内，这种具有稳定近红外光发射的量子点有望在新一代近红外光电器件的构建中得到应用。
动物成像应用
利用自行搭建的荧光成像系统进行量子点组织光学成像实验，光源采用NL-FC-2.0-763 激光器 (λ=765 nm)，配上近红外光纤和近红外CCD照相系统进行成像。动物荧光成像其过程如下：动物成像操作都在暗室中进行，避免外来光源的影响。在裸鼠腹腔内注射氨基甲酸乙酯（150 µL）使其麻醉，而后将其固定在平板上，在左腿上注射量子点，右腿做为空白对照进行近红外荧光成像实验；光源采用765 nm的激光器激发，使用高灵敏的近红外CCD摄影机收集得到的荧光，动物成像实例图见附图8，通过近红外成像仪器进行观察，通过光学成像软件对图像处理后可以清晰的发现小鼠的左腿发出亮光，其亮度比右腿对照部分的光更强（成像图像为伪彩）。由于大部分组织生色团在近红外区域的吸收较弱，采用近红外发光的HgTe/ZnSe量子点作为成像探针比使用可见发光的量子点探针的干扰要小。初步的动物实验表明，这种尺寸可控的近红外发光的HgTe/ZnSe量子点在深层组织成像方面有着潜在应用前景。
Claims (5)
1.一种HgTe/ZnSe核壳量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将还原型谷胱甘肽溶于超纯水中，调节pH值为9.5-11.5，加入Hg(ClO4)2水溶液并混合均匀，得到透明澄清的GSH-Hg前驱体溶液，通N2气流将GSH-Hg前驱体溶液除氧；
2）在乙醇和水的混合液中，加入Te粉和过量硼氢化钠，在氮气流保护下加热至50 ~ 70℃进行反应，待黑色Te粉消失后，注入过量稀硫酸产生H2Te气体；用N2气流将生成的H2Te气体带入步骤1）制备好的GSH-Hg前驱体溶液，在70 ~ 85℃范围加热和搅拌条件下反应5 ~60 min，获得黄色透明的GSH配位的HgTe量子点溶液；加入可溶性Zn盐和谷胱甘肽，调节pH值为9.5-11.5，备用；
3）在乙醇和水的混合液中，加入Se粉和过量的硼氢化钠，在氮气氛下加热至45 ~ 55℃进行反应，待黑色Se粉消失后，加入过量的稀硫酸产生H2Se气体；用N2气流将生成的H2Se气体带入到步骤2步）制得的HgTe量子点溶液中，观察到溶液的颜色逐步由浅黄色变成棕黄色，通过在90-100℃温度下回流0 ~ 360 min得到不同粒径的HgTe/ZnSe核壳型近红外发光量子点；
所述HgTe/ZnSe核壳量子点的结构如下所示：
2.如权利要求1所述HgTe/ZnSe核壳量子点的制备方法，其特征在于，制备HgTe核量子点时，Hg(ClO4)2、Te粉和谷胱甘肽的摩尔比为1.0:0.2~0.5:1.5~3.0。
3.如权利要求1所述HgTe/ZnSe核壳量子点的制备方法，其特征在于，制备ZnSe壳量子点时，可溶性Zn盐、Se粉和谷胱甘肽的摩尔比1.0~2.0:1.0:2~4。
4.如权利要求2或3所述HgTe/ZnSe核壳量子点的制备方法，其特征在于，HgTe/ZnSe核壳量子点中，Zn和Hg的摩尔比为0.2~0.5:1。
5.如权利要求1所述HgTe/ZnSe核壳量子点的制备方法，其特征在于，步骤2）和步骤3）中，由体积比为1~3:1的乙醇、水组成乙醇和水的混合液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111568120.8A CN114106834B (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种HgTe/ZnSe核壳量子点及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111568120.8A CN114106834B (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种HgTe/ZnSe核壳量子点及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114106834A CN114106834A (zh) | 2022-03-01 |
| CN114106834B true CN114106834B (zh) | 2022-07-15 |
Family
ID=80362261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111568120.8A Active CN114106834B (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种HgTe/ZnSe核壳量子点及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114106834B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118085869A (zh) * | 2024-04-26 | 2024-05-28 | 中国药科大学 | 一种用于凝血酶分析和抑制剂筛选的荧光探针及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100572501C (zh) * | 2007-11-09 | 2009-12-23 | 南开大学 | 近红外荧光CdTe/CdSe核壳量子点的水相层层组装制备方法 |
| CN105315996A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-02-10 | 上海大学 | ZnTe/ZnSe核壳型量子点及其制备方法 |
-
2021
- 2021-12-21 CN CN202111568120.8A patent/CN114106834B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114106834A (zh) | 2022-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | One-pot synthesis of ternary CuInS 2 quantum dots with near-infrared fluorescence in aqueous solution | |
| KR101329188B1 (ko) | 반도체 양자점의 합성방법 | |
| Shi et al. | Synthesis of silane surface modified ZnO quantum dots with ultrastable, strong and tunable luminescence | |
| US9333271B2 (en) | Coated up-conversion nanoparticles | |
| Liu et al. | Controllable synthesis and change of emission color from green to orange of ZnO quantum dots using different solvents | |
| Matsuyama et al. | Bioimaging application of highly luminescent silica-coated ZnO-nanoparticle quantum dots with biotin | |
| CN102031110A (zh) | 一种InP/ZnS核壳结构量子点及制备方法 | |
| Wolska‐Pietkiewicz et al. | Safe‐by‐Design Ligand‐Coated ZnO Nanocrystals Engineered by an Organometallic Approach: Unique Physicochemical Properties and Low Toxicity toward Lung Cells | |
| CN104302729A (zh) | 具有纳米晶体核和纳米晶体壳的半导体结构 | |
| Fu et al. | Aqueous synthesis and fluorescence-imaging application of CdTe/ZnSe core/shell quantum dots with high stability and low cytotoxicity | |
| CN114106834B (zh) | 一种HgTe/ZnSe核壳量子点及其制备方法和应用 | |
| CN108949145B (zh) | 脲酶-金纳米团簇荧光材料及其制备方法 | |
| JP2008534424A (ja) | Ｃｄｔｅ／ｇｓｈコア−シェル量子ドット | |
| Zhang et al. | Organic-to-aqueous phase transfer of Zn–Cu–In–Se/ZnS quantum dots with multifunctional multidentate polymer ligands for biomedical optical imaging | |
| Karmakar | Quantum Dots and it method of preparations-revisited | |
| Cui et al. | Comparison of two strategies for the synthesis of upconverting nanoparticles as biological labels | |
| CN110257071A (zh) | 一种量子点荧光探针及其在检测植物细胞中葡萄糖的应用 | |
| CN112268882B (zh) | 一种高选择性检测谷胱甘肽的碳点-二氧化锰纳米荧光探针的制备方法及其应用 | |
| Shen et al. | Large scale synthesis of stable tricolor Zn 1− x Cd x Se core/multishell nanocrystals via a facile phosphine-free colloidal method | |
| US20200347392A1 (en) | Next generation of light-emitting plant longer duration and brighter | |
| CN109704312B (zh) | 一种水溶性蓝绿色荧光石墨烯量子点的制备方法 | |
| CN108659814B (zh) | 一种四元水溶性量子点及其制备方法和应用 | |
| Vijayaraj et al. | Fluorescence imaging of onion epidermal cell utilizing highly luminescent water-soluble CdTe colloidal quantum dots | |
| Dong et al. | One‐pot synthesis of CdSe quantum dots in aqueous solution for biological labeling | |
| Rudic et al. | Red algae porphyridium cruentum growth stimulated by CdSe quantum dots covered with thioglycerol |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |