關于量子點的一些優越性和缺點？
量子點即半導體納米粒子，也稱半導體納米晶,
是指半徑小于或接近于激子玻爾半徑的半導體納米晶粒。
它們由n-VI族或n l-V族元素組成，性質穩定，能夠接受激發光產生熒光，具有類似體相晶體的規整原子排布。
在量子點中，載流子在三個維度上都受到勢壘的約束而不能自由運動。需要指出的是，并非小到100nm以下的材料就是量子點，真正的關鍵尺寸取決于電子在材料內的費米波長。
只有當三個維度的尺寸都小于一臺費米波長時，才稱之為量子點。
量子點獨特的性質基于它自身的量子效應，當顆粒尺寸進入納米量級時，尺寸限域將引起庫侖阻塞效應、尺寸效應、量子限域效應、宏觀量子隧道效應和表面效應，從而派生出納米體系具有常觀體系和微觀體系不同的低維物性，展現出許多不同于宏觀材料的物理化學性質
作為熒光探針，量子點的光學特性比在生物熒光標記中常用的傳統有機染料有明顯的優越性:
(l)寬的激發波長范圍及窄的發射波長范圍，可以使用小于其發射波長的任意
波長激發光來激發，并且可以通過改變QDs的物理尺寸對熒光峰位進行調控。這樣就可以使用同一種激發光同時激發多種量子點，從而發射出不同波長的熒光，進行多元熒光檢測。相反多種染料的熒光(多種顏色)往往需要用多種激光加以激發，這樣不僅增加了實驗費用，而且使分析系統變得更加復雜。此外，由于QDs的這種光學特性，可以在其連續的激發譜中選取更為合適的激發波長，從而使生物樣本的自發熒光降到最低點，提高分辨率和靈敏度。
(2) 量子點具有較大的斯托克斯位移(stokes shift)，能夠避免發射光譜與激發光譜的重疊，從而允許在低信號強度的情況下進行光譜學檢測。生物醫學樣本通常有很強的自發熒光背景，有機熒光染料由于其Stokes位移小，檢測信號通常會被強的組織自發熒光所淹沒，而Q Ds的信號則能克服自發熒光背景的影響，從背景<愛尬聊_百科網>中清楚地辨別檢測信號。QDs的熒光發射光譜相對狹窄，因此能同時顯現不同顏色而無重疊，這樣就能在實驗中同時進行不同組分的標記。
(3) 量子點的發射峰窄而對稱，重疊小，相互干擾較小，在一定程度上克服了光譜重疊所帶來的問題。
(4) 量子點的發射波長可通過控制其大小和組成調節，因而有可能任意合成發射所需波長的量子點，大小均勻的量子點譜峰為對稱的高斯分布; 此外，量子點hiP、InAs能夠發射700~1500nm多種波長的熒光，可以填補普通熒光分子在近紅外光譜范圍內種類很少的不足。對于一些不利于在紫外和可見區域進行檢測的生物材料，可以利用半導體量子點在紅外區域染色，進行檢測，完全避免紫外光對生物材料的傷害，特別有利于活體生物材料的檢測，同時大幅度降低熒光背景對檢測信號的干擾。
(5) 量子點的抗光漂白能力強,有高度光化學穩定性,是普通熒光染料的100倍左右，所謂光漂白是指由光激發引起發光物質分解而使熒光強度降低的現象。有機熒光染料的光漂白速率很快，而量子點的光漂白作用則遠小得多,幾乎沒有光退色現象。
（6）量子點的熒光壽命較長。典型的有機熒光染料的熒光壽命僅為幾納秒(ns)，這與很多生物樣本的自發熒光衰減的時間相當。而量子點的熒光壽命長達數十納秒(20-50ns)，這使得在光激發數納秒以后，大多數的自發熒光背景己經衰減，而量子點熒光仍然存在，此時即可獲得無背景干擾的熒光信號。此外，由于QDS的摩爾消光系數比通常的有機熒光染料高出10-50倍，單一量子點發射的熒光強度是有機染料的10-20倍。
(7)經過各種化學修飾之后，可以使量子點具有好的生物相容性和降低對生物體的危害，使其滿足生物活體標記和檢測實驗的需要。而熒光染料一般毒性較大，生物相容性也較差。正是由于這些獨特的光學特性，使量子點成為一種理想的熒光探針。使用量子點代替有機熒光染料，將在細胞定位、信號傳導、細胞內分子的運動和遷移等研究中發揮重要的作用。
缺點
（1）量子點的體內成像技術在不斷優化和完善，但對活體深層組織的熒光成像技術的靈敏度低。目前主要通過多光子顯微鏡技術和發展紅外與近紅外探針等策略來解決，特別是后者在生命領域中有極大的發展空間。現已經合成出７００ｎｍ以上甚至９００ｎｍ的量子點，但是其熒光效率較低，需要更多、更深入的研究。
（2 ）采用金屬有機化學法制備納米粒子具有結晶性好、發光效率高、尺寸均一(相對標準偏差RSD<5%)、粒度可調、可制備的量子點種類多、容易對納米粒子表面進行有機或無機修飾等優點，但也存在制備條件比較苛刻、反應步驟也比較復雜、試劑成本高、毒性較大等缺點。可改用水相合成法，水相合成法是一種在適當穩定劑存在下用無機試劑在水溶液中直接合成量子點的方法。與高溫金屬有機化學法相比，水相合成法操作簡單、成本低。由于納米粒子是直接在水相中合成的，不僅解決了納米粒子的水溶性問題，而且大大提高了QDS的穩定性，并能與生物大分子很好地結合。水相合成QDS操作簡便、重復性高、成木低、表面電荷和表面性質可控，很容易引入各種官能團分子，水溶性QDS有望成為一種很有發展潛力的生物熒光探針。同時還有一種方法,即水熱/溶劑熱合成法,不僅繼承和發展了水相法的全部優點，而且克服了水相法高溫回流溫度不能超過100℃的缺點。由于合成溫度的提高，使得量子點的合成周期明顯縮短，量子點表面缺陷有了明顯的改善，提高了量子點的熒光量子產率.
量子點具有高的表面活性，這使它們很容易團聚在一起從而形成帶有若干弱鏈接界面的尺寸較大的團聚體。粒子的表面并不光滑，存在著許多缺陷，這些缺陷都會影響納米粒子的發光效率。
在量子點表面進行修飾得到發光效率高且具有生物相溶性的量子點。利用各種有機和無機材料對納米粒子的表面進行修飾，如用ZnS、CdS來鈍化半導體納米粒子的表面能大大提高其熒光性質。形成核--殼結構后，就可將量子產率提高到約50%甚至更高，并在消光系數上有數倍的增加，因而有很強的熒光發射。為了使制備的量子點具有更好的生物相容性和更高的應用價值，還需要將量子點表面修飾上合適的功能基團或使量子點多功能化。
在量子點的最外層修飾了一層二氧化硅/硅氧烷的殼后，量子點不僅具有較好的水溶性，在緩沖液中也很穩定，且能保持較高的量子產率，在表面經不同的基團修飾后還可以結合上不同的生物物質。
（3）QDS在活體內的惰性，即對生物體的長期毒性還有待驗證。現階段對于量子點在生命體中的應用絕大部分尚處于試驗階段，對QDS的毒性問題有待進一步驗證。研究結果表明，當量子點濃度較低時，量子點在小鼠體內成像時并沒有明顯的病理學反應. 實驗證明了納米顆粒的表面包被可以降低表面氧化的程度，從而可降低其所造成的細胞毒性。
盡管量子點熒光探針目前面臨著諸多挑戰，但是作為新一代熒光納米標記物，量子點在生命科學中的應用是一臺有極為廣闊發展前景的領域。目前很多毒物檢測試原理也是利用量子點。如果大家有相關的檢測問題，可以直接愛可多生物。
wearefamily2015 21小時前 你好，有量子點缺點的參考文獻嗎
是指半徑小于或接近于激子玻爾半徑的半導體納米晶粒。
它們由n-VI族或n l-V族元素組成，性質穩定，能夠接受激發光產生熒光，具有類似體相晶體的規整原子排布。
在量子點中，載流子在三個維度上都受到勢壘的約束而不能自由運動。需要指出的是，并非小到100nm以下的材料就是量子點，真正的關鍵尺寸取決于電子在材料內的費米波長。
只有當三個維度的尺寸都小于一臺費米波長時，才稱之為量子點。
量子點獨特的性質基于它自身的量子效應，當顆粒尺寸進入納米量級時，尺寸限域將引起庫侖阻塞效應、尺寸效應、量子限域效應、宏觀量子隧道效應和表面效應，從而派生出納米體系具有常觀體系和微觀體系不同的低維物性，展現出許多不同于宏觀材料的物理化學性質
作為熒光探針，量子點的光學特性比在生物熒光標記中常用的傳統有機染料有明顯的優越性:
(l)寬的激發波長范圍及窄的發射波長范圍，可以使用小于其發射波長的任意
波長激發光來激發，并且可以通過改變QDs的物理尺寸對熒光峰位進行調控。這樣就可以使用同一種激發光同時激發多種量子點，從而發射出不同波長的熒光，進行多元熒光檢測。相反多種染料的熒光(多種顏色)往往需要用多種激光加以激發，這樣不僅增加了實驗費用，而且使分析系統變得更加復雜。此外，由于QDs的這種光學特性，可以在其連續的激發譜中選取更為合適的激發波長，從而使生物樣本的自發熒光降到最低點，提高分辨率和靈敏度。
(2) 量子點具有較大的斯托克斯位移(stokes shift)，能夠避免發射光譜與激發光譜的重疊，從而允許在低信號強度的情況下進行光譜學檢測。生物醫學樣本通常有很強的自發熒光背景，有機熒光染料由于其Stokes位移小，檢測信號通常會被強的組織自發熒光所淹沒，而Q Ds的信號則能克服自發熒光背景的影響，從背景<愛尬聊_百科網>中清楚地辨別檢測信號。QDs的熒光發射光譜相對狹窄，因此能同時顯現不同顏色而無重疊，這樣就能在實驗中同時進行不同組分的標記。
(3) 量子點的發射峰窄而對稱，重疊小，相互干擾較小，在一定程度上克服了光譜重疊所帶來的問題。
(4) 量子點的發射波長可通過控制其大小和組成調節，因而有可能任意合成發射所需波長的量子點，大小均勻的量子點譜峰為對稱的高斯分布; 此外，量子點hiP、InAs能夠發射700~1500nm多種波長的熒光，可以填補普通熒光分子在近紅外光譜范圍內種類很少的不足。對于一些不利于在紫外和可見區域進行檢測的生物材料，可以利用半導體量子點在紅外區域染色，進行檢測，完全避免紫外光對生物材料的傷害，特別有利于活體生物材料的檢測，同時大幅度降低熒光背景對檢測信號的干擾。
(5) 量子點的抗光漂白能力強,有高度光化學穩定性,是普通熒光染料的100倍左右，所謂光漂白是指由光激發引起發光物質分解而使熒光強度降低的現象。有機熒光染料的光漂白速率很快，而量子點的光漂白作用則遠小得多,幾乎沒有光退色現象。
（6）量子點的熒光壽命較長。典型的有機熒光染料的熒光壽命僅為幾納秒(ns)，這與很多生物樣本的自發熒光衰減的時間相當。而量子點的熒光壽命長達數十納秒(20-50ns)，這使得在光激發數納秒以后，大多數的自發熒光背景己經衰減，而量子點熒光仍然存在，此時即可獲得無背景干擾的熒光信號。此外，由于QDS的摩爾消光系數比通常的有機熒光染料高出10-50倍，單一量子點發射的熒光強度是有機染料的10-20倍。
(7)經過各種化學修飾之后，可以使量子點具有好的生物相容性和降低對生物體的危害，使其滿足生物活體標記和檢測實驗的需要。而熒光染料一般毒性較大，生物相容性也較差。正是由于這些獨特的光學特性，使量子點成為一種理想的熒光探針。使用量子點代替有機熒光染料，將在細胞定位、信號傳導、細胞內分子的運動和遷移等研究中發揮重要的作用。
缺點
（1）量子點的體內成像技術在不斷優化和完善，但對活體深層組織的熒光成像技術的靈敏度低。目前主要通過多光子顯微鏡技術和發展紅外與近紅外探針等策略來解決，特別是后者在生命領域中有極大的發展空間。現已經合成出７００ｎｍ以上甚至９００ｎｍ的量子點，但是其熒光效率較低，需要更多、更深入的研究。
（2 ）采用金屬有機化學法制備納米粒子具有結晶性好、發光效率高、尺寸均一(相對標準偏差RSD<5%)、粒度可調、可制備的量子點種類多、容易對納米粒子表面進行有機或無機修飾等優點，但也存在制備條件比較苛刻、反應步驟也比較復雜、試劑成本高、毒性較大等缺點。可改用水相合成法，水相合成法是一種在適當穩定劑存在下用無機試劑在水溶液中直接合成量子點的方法。與高溫金屬有機化學法相比，水相合成法操作簡單、成本低。由于納米粒子是直接在水相中合成的，不僅解決了納米粒子的水溶性問題，而且大大提高了QDS的穩定性，并能與生物大分子很好地結合。水相合成QDS操作簡便、重復性高、成木低、表面電荷和表面性質可控，很容易引入各種官能團分子，水溶性QDS有望成為一種很有發展潛力的生物熒光探針。同時還有一種方法,即水熱/溶劑熱合成法,不僅繼承和發展了水相法的全部優點，而且克服了水相法高溫回流溫度不能超過100℃的缺點。由于合成溫度的提高，使得量子點的合成周期明顯縮短，量子點表面缺陷有了明顯的改善，提高了量子點的熒光量子產率.
量子點具有高的表面活性，這使它們很容易團聚在一起從而形成帶有若干弱鏈接界面的尺寸較大的團聚體。粒子的表面并不光滑，存在著許多缺陷，這些缺陷都會影響納米粒子的發光效率。
在量子點表面進行修飾得到發光效率高且具有生物相溶性的量子點。利用各種有機和無機材料對納米粒子的表面進行修飾，如用ZnS、CdS來鈍化半導體納米粒子的表面能大大提高其熒光性質。形成核--殼結構后，就可將量子產率提高到約50%甚至更高，并在消光系數上有數倍的增加，因而有很強的熒光發射。為了使制備的量子點具有更好的生物相容性和更高的應用價值，還需要將量子點表面修飾上合適的功能基團或使量子點多功能化。
在量子點的最外層修飾了一層二氧化硅/硅氧烷的殼后，量子點不僅具有較好的水溶性，在緩沖液中也很穩定，且能保持較高的量子產率，在表面經不同的基團修飾后還可以結合上不同的生物物質。
（3）QDS在活體內的惰性，即對生物體的長期毒性還有待驗證。現階段對于量子點在生命體中的應用絕大部分尚處于試驗階段，對QDS的毒性問題有待進一步驗證。研究結果表明，當量子點濃度較低時，量子點在小鼠體內成像時并沒有明顯的病理學反應. 實驗證明了納米顆粒的表面包被可以降低表面氧化的程度，從而可降低其所造成的細胞毒性。
盡管量子點熒光探針目前面臨著諸多挑戰，但是作為新一代熒光納米標記物，量子點在生命科學中的應用是一臺有極為廣闊發展前景的領域。目前很多毒物檢測試原理也是利用量子點。如果大家有相關的檢測問題，可以直接愛可多生物。
wearefamily2015 21小時前 你好，有量子點缺點的參考文獻嗎
