无重金属近红外量子点及其荧光成像应用进展

袁野, 李万万(上海交通大学材料科学与工程学院)

摘要: 荧光成像作为一种高灵敏、实时响应的生物医学成像方式已被广泛应用。近红外(NIR)组织光学窗口内生物组织光吸收和光散射低, 易于获取信噪比高、穿透深和灵敏度高的生物成像。量子点(QDs)因量子限域效应, 具备独特可控的光电特性和出色的光学性能, 是荧光成像的理想材料。相比于高毒性重金属(镉、汞和铅)QDs, 磷化铟、铜铟硫和银基QDs等低生物毒性无重金属QDs更受青睐。通过选择性调节合成方法和材料结构制备高量子效率、NIR 发光和低渗透毒性的无重金属QDs 仍是挑战。NIR QDs 探针构建需要进行靶向、伪装和时效的多种策略方案考虑。聚焦用于荧光成像的无重金属NIR QDs,兼顾材料的性能调控、光学特性及其荧光成像设计策略, 并展望其在临床应用中的前景。

关键词: 近红外窗口; 无重金属量子点; 生物毒性; 荧光成像; 探针设计