量子点在生物医学和环境科学领域的应用
量子点（Quantum Dots, QDs）因其独特的光学和电子性质，在生物医学领域中展现出了巨大的应用潜力。这些纳米材料不仅具有高发光效率和窄的发射峰，而且其发光特性可以通过改变量子点的尺寸和组成元素进行精确调控。此外，量子点的低毒性和良好的生物相容性使其成为生物成像、医学诊断和生物传感器技术中的优选材料，尤其在生物医学和环境科学领域展现出巨大应用前景。
生物成像应用
在生物成像领域，量子点因其高亮度和光稳定性，已被用作多种细胞和组织的荧光标记物。例如，纤维磷量子点已被证实可作为人腺癌细胞成像的荧光标记物。CuInS2/ZnS量子点因其低非特异性结合特性和潜在的生物偶联能力，被证实适用于细胞成像。此外，MoS2量子点，通过微流控技术制备，已显示出在生物传感和成像方面的应用潜力。
医学诊断
在医学诊断方面，量子点也被用于开发高灵敏度的传感器。例如，基于SiO2@聚多巴胺核壳纳米颗粒和碲化镉量子点的光电化学免疫传感器，已被展示用于卵巢癌生物标志物CA125的高灵敏度检测。此外，功能化的CdSe/CdS/ZnS核-壳-壳量子点和铽标记的抗体，通过Förster共振能量转移过程，被证实为一种有效的二磷酸腺苷传感器。
环境科学应用
量子点在环境科学中的应用同样引人注目。它们已被用于检测水和废水中的有毒金属离子和有机污染物。例如，硫族化锌量子点复合材料，包括未掺杂和锰离子掺杂的ZnS量子点以及与BSA相互作用后的喹啉酸锌(ZnQ2)配合物，也已被证实在生物成像和传感方面具有应用价值。此外，硫掺杂的石墨烯量子点与金纳米颗粒的结合体，对水和废水中的4-硝基苯酚展现出灵敏和选择性的检测能力。
温度传感
量子点的发光特性也被探索作为一种在宽生物学温度范围内的温度计。CuInS2量子点的发光特性已被用于开发能够在大的生物学温度间隔内工作的高精度温度传感器。
细胞膜活性研究
在细胞膜活性研究方面，具有ZnS壳层的CdSe和ZnSe量子点，在模型膜和细菌细胞中显示出破坏细胞膜的活性，这为研究细胞膜的物理化学性质提供了新的工具。
结论
量子点的多功能性和可调性使其在生物医学和环境科学中具有广泛的应用前景。随着合成技术的进步和生物相容性改性的深入研究，量子点有望在未来的生物成像、医学诊断、环境监测和温度传感等领域发挥更大的作用。然而，量子点的生物安全性和环境影响仍需进一步研究，以确保其在实际应用中的安全性和可持续性。